[发明专利]一种含瓦斯煤体多级增透方法

说明书

本发明公开了一种含瓦斯煤体多级增透方法，首先，确定煤层赋存区域地质条件、煤的变质程度、煤的种类及瓦斯参数；其次，根据煤层是否处于断层、褶曲部位，采取不同方案实现含瓦斯煤体的一级增透并对增透效果进行检验，若满足预定效果，则利用一级增透的方案对整个煤层进行增透；若不满足预定效果，则在一级增透的基础上，对含瓦斯煤体进行二级酸化增透；最后，待二级酸化增透结束，对含瓦斯煤体进行瓦斯抽采。本发明根据煤层不同赋存区域地质概况制定不同增透方案，具有较强的针对性，同时采取多级增透后极大地增加了煤层透气性，提高了瓦斯抽采率。

技术领域

本发明涉及一种含瓦斯煤体增透方法，尤其涉及一种含瓦斯煤体多级增透方法，属于煤矿防瓦斯突出安全治理技术领域。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在我国能源结构中占有重要地位。近年来，我国煤矿在安全上的投入极大，也取得了较好的效果。然而煤矿事故时有发生。统计表明，矿井瓦斯事故和顶板事故占总事故的80％以上，其中矿井瓦斯事故因危害度强、伤亡率高、造成经济损大而成为煤矿的第一杀手。可见，矿井瓦斯治理成为减少甚至杜绝瓦斯事故的根本所在。而渗透率低已经成为制约煤层瓦斯抽采的关键因素，提高煤层渗透率，是瓦斯灾害治理和资源利用的根本途径。

工程实践表明，含瓦斯煤体的渗透性与其本身的完整性及所处的应力环境相关，不同赋存区域的含瓦斯煤体渗透性差异显著。目前煤层增透的主要技术方法有水力压裂增透、高压水射流扩孔增透、水力割缝增透、深孔控制预裂爆破增透等，这些方法在一定程度上取得了积极效果，然而也存在着某些缺陷，主要体现在两方面：一是技术本身上的缺陷，主要表现为：卸压增透效果持续性差，可能导致局部应力集中、突出危险性增加甚至诱发冲击-突出复合型动力灾害；二是与煤层适应性问题，主要表现为：在褶曲地带的含瓦斯煤体由于瓦斯含量高、煤粒度小、残余力学强度低、渗透率低、水敏性强等突出特性，水利化措施尤其是水力压裂效果甚微，往往达不到预期的增透效果。

发明专利-一种气液固三相耦合爆破弱化冲击地压及增透方法(CN 103161493B)，其主要是向爆破孔注水后再进行爆破，使普通气固两相爆破转变为气液固三相爆破，利用通过水压爆破产生水中冲击波、射流及二次压力波等作用来增强爆破效果，但该方案存在煤层吸水速度慢，煤体弹性能降低不充分、注水耗时长且工程量大的问题。发明专利-化学反应防治煤层冲击地压的方法(CN 103061766 B)通过配置碱性溶液注入煤体，利用碱性溶液可溶解煤中有机物，进而消除冲击倾向性，但主要是针对R_o,max＜0.6％的低阶煤层，适用性上受到制约。发明专利-一种煤层气近井地带化学解堵方法(CN 103541713 B)通过在煤储层近井地带的煤层段注入适量乙醇，对煤进行萃取和抽提，从而达到提高煤储层的孔隙度和渗透率的目的，但该方案成本较高且利用乙醇对煤萃取和抽提的能力有限。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种含瓦斯煤体多级增透方法，在确定煤层赋存区域地质条件、煤的变质程度、煤的种类及瓦斯参数的前提下，根据煤层是否处于断层、褶曲部位，采取不同方案实现含瓦斯煤体的一级增透并对增透效果进行检验，若满足预定效果，则利用一级增透的方案对整个煤层进行增透；若不满足预定效果，则在一级增透的基础上，对含瓦斯煤体进行二级酸化增透；待二级酸化增透结束，对含瓦斯煤体进行瓦斯抽采。为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种含瓦斯煤体多级增透方法，包含以下步骤：

(a)确定煤层赋存区域地质条件、煤的变质程度、煤的种类及瓦斯参数；

(b)根据步骤(a)，若煤层处于断层、褶曲部位，采用二氧化碳爆破或高压水爆实现含瓦斯煤体的一级增透；反之，采取水力压裂实现含瓦斯煤体的一级增透；

(c)根据步骤(b)对一级增透的效果进行检验，若满足预定效果，则利用一级增透的方案对整个煤层继续进行增透；若不满足预定效果，则在一级增透的基础上，对含瓦斯煤体进行二级酸化增透；