[發(fā)明專利]近距離煤層群水力壓裂石門揭煤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210189317.5
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102678167A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟成;林柏泉;倪冠華;李全貴;李賢忠;李敏;張超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21C41/16
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種近距離煤層群水力壓裂石門揭煤方法，屬于煤礦井下區(qū)域瓦斯治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于在高瓦斯高地應(yīng)力近距離煤層群中的多層石門揭煤消突過程。

背景技術(shù)

在突出危險礦井中，最易發(fā)生突出且突出強度較大的是石門揭煤。多年來，我國煤礦一直在研究如何防止石門揭煤時的突出，力圖消除石門揭煤的突出危險，以達到防突的目的，雖然采取了鋼骨架、注漿加固、預(yù)抽煤層瓦斯、水力沖孔甚至煤揭?guī)r等一系列措施，但石門揭煤突出現(xiàn)象仍時有發(fā)生，甚至出現(xiàn)延期時間不等的突出，造成了煤礦企業(yè)財產(chǎn)的嚴重損失。學術(shù)界和企業(yè)界雖作出過不懈努力，但由于對石門揭煤時煤與瓦斯突出的機理不清楚，盡管對石門揭煤前進行過許多的突出預(yù)測和評估，也難以預(yù)先采取有效的工程措施進行消突。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細則》要求，石門揭開突出煤層之前，應(yīng)選用綜合指標法、鉆屑瓦斯解吸指標法或其他經(jīng)試驗證實有效的方法預(yù)測工作面突出危險性，即必須進行探煤及瓦斯壓力的測定工作。但在煤層相距較近的情況下，如分開探煤及測壓進行瓦斯突出危險性鑒定，則可能由于上個煤層的施工而導(dǎo)致下個煤層的埋藏遭到破壞，從而瓦斯壓力測定失準。因此，必須尋找一種方法進行多級石門揭煤方法，以得到原始煤層瓦斯壓力真實值，從而達到突出鑒定的效果。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是克服近距離煤層群石門揭煤的不足之處，降低近距離煤層群揭煤的突出危險性，提供一種效果明顯、成功率高、成本低的近距離煤層群水力壓裂石門揭煤方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明近距離煤層群水力壓裂石門揭煤方法，對近距離煤層群進行多級水力壓裂，打一個穿過所有煤層的穿層鉆孔，采用直徑為25mm的無縫鋼管作為壓裂管，采用直徑為19mm的鍍鋅管作為注漿管和回漿管，其步驟如下：

a．根據(jù)地質(zhì)信息了解近距離煤層群的煤層厚度及煤層間的巖層厚度，從巷幫向近距離煤層群打一個穿過所有煤層的穿層鉆孔；

b．根據(jù)煤層厚度及煤層間的巖層厚度，依次連接多段壓裂管，將壓裂管的前端封堵，并在預(yù)將位于各煤層內(nèi)的壓裂管的管段壁上分別施工若干小孔；

c．分別連接多段注漿管和多段回漿管，在預(yù)將位于各巖層區(qū)的注漿管段施工若干小孔；

d．在預(yù)將位于各煤層與巖層之間相接觸鉆孔段內(nèi)用封孔聚氨酯反應(yīng)袋捆綁壓裂管、注漿管和回漿管，注漿管位于壓裂管的下部，回漿管位于壓裂管的上部；

e．擠壓所有封孔聚氨酯反應(yīng)袋，使聚氨酯反應(yīng)袋中的兩種化學漿液充分混合，將壓裂管、注漿管和回漿管一起迅速送入鉆孔內(nèi)，使壓裂管管壁上的小孔段位于各煤層內(nèi)，注漿管管壁上的小孔段位于各巖層段內(nèi)；

f．待封孔聚氨酯反應(yīng)袋完全膨脹固化后，將注漿管與注漿設(shè)備連接，向煤層群中的各巖層內(nèi)段內(nèi)注入封孔材料，當回漿管流出漿時，關(guān)閉回漿管閥門和注漿管閥門，停止注漿；

g．待封孔材料凝固完全后，將壓裂管與水力壓裂設(shè)備連接，對煤層群各煤層內(nèi)注水進行水力壓裂，當水力壓裂設(shè)備中壓力表顯示的壓力值明顯下降且無回升現(xiàn)象時，關(guān)閉壓裂管閥門，停止注水。

有益效果：由于采用了上述技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有近距離煤層群石門揭煤的缺陷，實現(xiàn)了煤層群的同時卸壓，降低近距離煤層群揭煤的突出危險性，近距離煤層群石門揭煤時消突效果明顯、成功率高、成本低，工作量小。滿足了煤礦現(xiàn)場近距離煤層群石門揭煤等工作的需要。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的近距離煤層群水力壓裂石門揭煤方法實施例示意圖。

圖中：1—鉆孔，2—回漿管，3—壓裂管，4—注漿管，5—巖層，6—煤層，7—聚氨酯反應(yīng)袋，8—封孔材料，9—壓裂管小孔，10—注漿管小孔，11-1—回漿管閥門，11-2—壓裂管閥門，11-3—注漿管閥門。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述：

如圖1所示，本發(fā)明的近距離煤層群水力壓裂石門揭煤方法，采用直徑為25mm的無縫鋼管作為壓裂管3，采用直徑為19mm的鍍鋅管作為注漿管4和回漿管2。具體步驟如下：

a．根據(jù)地質(zhì)信息了解近距離煤層群的煤層6厚度及煤層6間的巖層5厚度，從巷幫向近距離煤層群打一個穿過所有煤層6的穿層鉆孔1，鉆孔1直徑為110mm；

b．根據(jù)煤層6厚度及煤層6間的巖層5厚度，依次連接多段壓裂管3，將壓裂管3的前端封堵，并在預(yù)將位于各煤層6內(nèi)的壓裂管3的管段壁上分別施工若干小孔9；

c．分別連接多段注漿管4和多段回漿管2，在預(yù)將位于各巖層5處的注漿管4段施工若干小孔10；