[發(fā)明專(zhuān)利]煤礦瓦斯高位抽采層位的選擇方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110181487.4
• 申請(qǐng)日: 2011-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102251799A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓保山;王戰(zhàn)鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)西安研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E21F7/00
• 分類(lèi)號(hào): E21F7/00
• 代理公司: 西安新思維專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瓦斯安全治理技術(shù)，具體涉及一種利用鉆孔分段注水、測(cè)漏技術(shù)進(jìn)行煤礦瓦斯高位抽采層位的選擇方法。

技術(shù)背景

煤礦瓦斯是煤礦的重大災(zāi)害之一，瓦斯抽采是解決煤礦瓦斯災(zāi)害的治本措施。自國(guó)家頒布煤礦瓦斯治理方針以來(lái)，瓦斯抽采技術(shù)日益發(fā)展。特別是采用頂板巖層走向水平長(zhǎng)鉆孔抽采鄰近層和采空區(qū)瓦斯，這項(xiàng)經(jīng)濟(jì)可行的新技術(shù)，對(duì)于緩解煤層瓦斯治理壓力、提高瓦斯抽采效率、降低瓦斯含量超標(biāo)，起到了積極的作用。而目前嚴(yán)重限制該項(xiàng)技術(shù)大規(guī)模推廣的問(wèn)題是抽采鉆孔的合理布孔層位，因?yàn)槌椴摄@孔布置的層位過(guò)高，采動(dòng)裂隙不發(fā)育，抽采難度大，效率低；抽采鉆孔布置的層位過(guò)低，易造成工作面嚴(yán)重露風(fēng)，影響礦井通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)巖層穩(wěn)定性差，鉆孔維護(hù)困難，有效抽采時(shí)間短，甚至無(wú)法成孔，抽采效率難以保證。因此，對(duì)于布置頂板抽采鉆孔的層位進(jìn)行合理選擇是非常必要的，直接影響著鉆孔抽采瓦斯的效果。

為了最大發(fā)揮高位鉆孔瓦斯抽采的效率，必須提高高位鉆孔的孔位選準(zhǔn)確性和精度，目前常用的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)來(lái)選擇布置高位瓦斯抽采鉆孔的手段存在成本高、盲目性大和不可靠等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種煤礦瓦斯高位抽采層位的選擇方法能夠提高布置頂板抽風(fēng)鉆孔的層位的合理性，提高瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采成本。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明本能夠改善目前針對(duì)高位瓦斯抽采布孔盲目、效率低下的情況，增加布孔精度，提高鉆孔成孔率；有利于煤層瓦斯抽采，減少對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的影響；降低抽采成本，提高經(jīng)濟(jì)效率。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)：

第一步：根據(jù)根據(jù)井下條件，設(shè)計(jì)探測(cè)鉆孔位置、參數(shù)及其數(shù)量，主要考慮根據(jù)井下條件選擇合適的位置施工探測(cè)鉆窩，一般選擇距離回采結(jié)束后約6個(gè)月的采空區(qū)作為探測(cè)對(duì)象，同時(shí)要保證在同一鉆窩可以探測(cè)未受采動(dòng)影響的煤層頂班及其上覆巖層的原始透水能力，保證有足夠的時(shí)間完成鉆孔施工和探測(cè)任務(wù)，保證有能夠完成探測(cè)任務(wù)所需的鉆機(jī)、電力、水壓及空間；根據(jù)鉆窩的位置、鉆機(jī)的性能以及需探測(cè)目標(biāo)的距離和方位設(shè)計(jì)探測(cè)鉆孔和對(duì)比孔的孔徑、長(zhǎng)度、方位及仰角，一般情況下，所有鉆孔均與采空工作面回采方向垂直，以減少鉆孔工作量，鉆孔長(zhǎng)度需要超過(guò)用經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)的采動(dòng)裂隙帶范圍，在保證能夠穿過(guò)導(dǎo)水裂隙帶的情況下，盡量設(shè)計(jì)較大的鉆孔仰角，較少鉆孔工作量和保證探測(cè)無(wú)阻；一般最少設(shè)計(jì)2個(gè)鉆孔，一個(gè)采后探測(cè)孔、一個(gè)采前對(duì)比孔，以滿足探測(cè)和對(duì)比需要，同時(shí)應(yīng)該設(shè)計(jì)另外兩個(gè)在傾角分別大于和小于第一個(gè)探測(cè)孔的備用采后探測(cè)孔，在第一個(gè)探測(cè)孔不能滿足要求時(shí)選擇使用。注意，一般設(shè)計(jì)所有鉆孔的仰角小于70度。

合適的位置是指一側(cè)是回采結(jié)束1-12個(gè)月的采空區(qū)，一側(cè)是未回采的工作面（采區(qū)），井下鉆機(jī)能夠到達(dá)，具備鉆孔施工所需的水、電、氣條件；

第二步：施工采前對(duì)比孔，完成后立即進(jìn)行漏水性檢測(cè)并記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，主要考慮鉆孔的不穩(wěn)定性，對(duì)于未能及時(shí)探測(cè)的鉆孔，必須在探測(cè)前通孔，保證孔內(nèi)無(wú)障礙，探測(cè)時(shí)采用倒退法，數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確記錄。

第三步：施工探測(cè)孔，施工完成后立即進(jìn)行漏水性檢測(cè)并記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，主要考慮采動(dòng)區(qū)鉆孔的不穩(wěn)定性。對(duì)于未能及時(shí)探測(cè)的鉆孔，必須在探測(cè)前通孔，保證孔內(nèi)無(wú)障礙，探測(cè)時(shí)采用倒退法，準(zhǔn)確記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)。

第四步：初步分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，判斷是否達(dá)到檢測(cè)目的，沒(méi)有達(dá)到則重復(fù)第三步，否則進(jìn)入下一步，主要考慮探測(cè)孔檢測(cè)數(shù)據(jù)的變化范圍，如果與對(duì)比孔比較存在較長(zhǎng)的明顯漏水段≥3米，需要考慮增大仰角重復(fù)施工探測(cè)孔并檢測(cè)和記錄數(shù)據(jù)，然后再考慮是否進(jìn)入第五步；如果與對(duì)比孔比較沒(méi)有明顯漏水段，則考慮降低仰角重新施工探測(cè)孔并檢測(cè)和記錄數(shù)據(jù)；如果與對(duì)比孔比較存在較短的明顯漏水段<3米,則可以進(jìn)入下一步。

明顯漏水段是指某探測(cè)點(diǎn)采后漏水量超出采前孔對(duì)應(yīng)位置漏水量的10%，而這一點(diǎn)就是明顯漏水點(diǎn)，明顯漏水段是指有2個(gè)以上連續(xù)的明顯漏水點(diǎn)的孔段。