[发明专利]高瓦斯煤层卸压瓦斯抽采方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卸压瓦斯抽采方法，尤其是一种适用于煤层上部赋存含水岩层的高瓦斯煤层卸压瓦斯抽采方法。

背景技术

根据《防治煤与瓦斯突出规定》及《瓦斯抽采达标暂行办法》等规定、方法，对于高瓦斯煤层与突出煤层，在开采前首先需要进行瓦斯抽采。区域瓦斯抽采技术包括保护层开采技术和预抽煤层瓦斯技术两种，其中预抽煤层瓦斯的主要措施是向高瓦斯煤层施工顺层钻孔和穿层钻孔进行瓦斯抽采，降低煤层瓦斯含量，消除其突出危险性。

我国很多高瓦斯矿井的煤层顶板位置都赋存有含水层。为防止突水事故的发生，在煤层开采前需要向含水层施工放水钻孔，然后再放水。在实践中发现通过对含水岩层放水，不仅消除了工作面水患，而且煤层的透气性也显著增大，并可从钻孔中排放出瓦斯，这说明在岩层内形成了煤层瓦斯涌入放水钻孔的裂隙通道。

经分析，对煤层顶板含水层进行放水后，煤层的透气性增加，且煤层瓦斯与钻孔导通，其机理与保护层开采类似。保护层开采之后，由于岩层移动、应力降低、裂隙发育使得被保护层获得卸压增透效果，且层间岩层内形成导通裂隙。同理，含水岩层就好像保护层，含水岩层放水的过程相当于上保护层开采的过程。水赋存在岩层中占有一定的空间，放水后在岩层内留出的空间，为下部煤岩层的移动、变形提供了空间。有些含水层很厚，可厚达数十米。因此含水层放水后留下的有效空间可使得下部煤岩层获得充分的移动变形、应力降低和透气性增加，为抽采煤层卸压瓦斯提供依据。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对高瓦斯煤层顶板赋存含水层条件，提供一种方法简单、操作方便的高瓦斯煤层卸压瓦斯抽采方法。

技术方案：本发明的高瓦斯煤层卸压瓦斯抽采方法，包括如下步骤：

a.首先在高瓦斯低透气性煤层相对应的含水岩层上方施工至少一个岩石巷道；

b.从岩石巷道中向含水岩层施工多个排水抽采瓦斯钻孔，然后对各排水抽采瓦斯钻孔进行封孔，并在孔口安装控制闸阀；

c.对含水岩层进行排水，使得邻近煤岩层产生移动变形，增加含水岩层下部高瓦斯煤层的透气性，同时使邻近煤岩层产生新的裂隙，并形成高瓦斯煤层瓦斯向排水抽采瓦斯钻孔的运移通道；

d. 待含水岩层排水结束后，将排水抽采瓦斯钻孔与抽采管路连接，开始对下部的高瓦斯煤层进行卸压瓦斯抽采。

所述施工多个排水抽采瓦斯钻孔的钻孔间距根据现场情况确定。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明一方面可以增加煤层透气性，缩短瓦斯抽采时间，另一方面不需要专门施工煤层瓦斯抽采钻孔，可节省大量钻孔工程量。不仅可以提高煤层透气性，实现煤层瓦斯卸压抽采，而且不需要在煤层中施工钻孔，对于在煤层顶板内赋存含水岩层的矿井，可直接向含水层施工排水钻孔，然后进行含水层放水。放水后形成的空间，可使得下部的煤岩层发生移动变形、透气性增大、煤层卸压，产生新的裂隙，并形成煤层瓦斯向钻孔的运移通道。放水后将钻孔与抽采管路直接连接，就可实现对下部煤层的卸压瓦斯抽采。这种方法可大量减少钻孔工程量，显著提高煤层瓦斯抽采效果，具有广泛的实用性。

附图说明

图1为本发明顶板含水岩层卸压瓦斯抽采方法示意图。

图中：1—巷道；2—排水抽采钻孔；3—含水岩层；4—高瓦斯煤层；5—裂隙；6—其他岩层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的高瓦斯煤层卸压瓦斯抽采方法，首先在高瓦斯低透气性煤层4相对应的含水岩层3上方的其他岩层6中施工至少一个岩石巷道1，根据现场实际情况确定，图1中所示为2个岩石巷道1；从岩石巷道1中向含水岩层3中施工角度不同多个排水抽采瓦斯钻孔2，施工多个排水抽采瓦斯钻孔2的钻孔间距根据现场情况确定，一般为20～40m；然后对各排水抽采瓦斯钻孔2进行封孔，并在孔口安装控制闸阀；然后对含水岩层3进行排水工作，确保工作面开采期间的安全，并注意测定排水巷道内的瓦斯浓度变化情况。排水使得邻近煤岩层产生移动变形，增加含水岩层3下部高瓦斯煤层4的透气性，同时使邻近煤岩层产生新的裂隙5，并形成高瓦斯煤层4瓦斯向排水抽采瓦斯钻孔2的运移通道；待含水岩层3排水结束后，将排水抽采瓦斯钻孔2与抽采管路连接，开始对下部的高瓦斯煤层4进行卸压瓦斯抽采。在排水过程中需要对卸压瓦斯抽采进行计量，为抽采达标工作提供基础数据。当煤层瓦斯压力降至0.74MPa或瓦斯含量降至8m³/t以下时，满足煤层安全开采条件便可结束瓦斯抽采工作。