[发明专利]基于定向钻进与液氮急冻遇热致裂的煤层瓦斯抽采方法

摘要

本发明涉及一种基于定向钻进与液氮急冻遇热致裂的煤层瓦斯抽采方法，属于瓦斯治理技术领域。该方法在回采工作面上顺槽布置倾向钻孔，然后将倾向钻孔并入抽采管网进行瓦斯抽采；待工作面瓦斯抽采量发生衰减后，对倾向钻孔进行检测，标识抽采失效的钻孔，同时在回采工作面回撤通道或回风大巷内沿煤层走向方向施工长距离定向钻孔作为液氮的注入孔，然后将液氮注入到长距离定向钻孔内，通过检测标识抽采失效的钻孔内的温度判断该钻孔是否为液氮影响钻孔，若为液氮影响钻孔，则将高温空气注入到该钻孔内，使钻孔周围煤体在急冻遇热的条件下发生破裂，提高煤体渗透特性。本发明提高了瓦斯抽采量，且工艺简单，作业成本低。

主权项

1.一种基于定向钻进与液氮急冻遇热致裂的煤层瓦斯抽采方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：/nS1：在回采工作面上顺槽掘进期间，沿回采工作面的倾向方向，施工大面积的倾向钻孔或定向钻孔对工作面煤体以及相邻工作面上顺槽区域内的煤体进行预抽，并在抽采管道内安设瓦斯流量和浓度的测定装置；/nS2：预抽一定时间后，工作面煤体瓦斯抽采量将发生衰减，此时对回采工作面上顺槽内施工的瓦斯抽采钻孔进行检测，若钻孔抽采瓦斯浓度偏低，且抽采瓦斯量小，则判断该钻孔为抽采失效钻孔，并关闭该钻孔；然后在回采工作面的回撤通道或回风大巷内，沿工作面的走向方向施工2～3个长距离定向钻孔作为液氮的注入孔；/nS3：待液氮的注入孔施工完毕后，将煤矿井下的压风管放置在孔口，并向其内部注入高压空气将钻孔内的水排出；然后向液氮的注入孔的内部注入液氮；/nS4：对回采工作面上顺槽内的失效钻孔再次进行检测，若钻孔内的温度低于或接近于0℃，则判断该钻孔为受注入液氮影响的有效钻孔；然后将经由地面输送至井下的高温空气与受注入液氮影响的有效钻孔连接，使其进入到钻孔内，进而导致煤体在急冻的情况下因遇热而产生大量的次生裂隙，从而提高煤体的渗透特性；/nS5：将注入高温空气后的钻孔与煤矿井下的瓦斯抽采管道连接，对煤体继续实施瓦斯抽采；/nS6：若抽采一定时间后，发现工作面煤体瓦斯抽采量仍发生明显的衰减，则重复步骤S2～S5，其中重复步骤S2时，依据现场情况决定是否施工新的液氮的注入孔；若瓦斯抽采效果好，则无需施工新的液氮的注入孔；反之亦然。/n