[發明專利]一種低透氣性煤層水力相變致裂強化瓦斯抽采方法

有效

• 申請號: 201410386481.4
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104265354A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 翟成;林柏泉;彭深;向賢偉;湯宗情;武世亮;余旭;倪冠華;李全貴;楊威;許彥明
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種低透氣性煤層水力相變致裂強化瓦斯抽采方法，其特征在于，包括以下步驟：

a．在煤層巷道內沿順層向煤層（1）方向布置相變致裂單元，每個相變致裂單元包括一個注水孔（2）、兩個凍結孔（3）和兩個測溫孔(4)，實施過程如下：首先按常規技術向煤層（1）內施工孔深為80~200m的注水孔（2），然后在注水孔（2）兩側間隔距離L為5~10m位置處分別施工一個與注水孔（2）相平行的凍結孔（3），在兩個凍結孔（3）與注水孔（2）之間分別施工一個測溫孔（4），測溫孔（4）與注水孔（2）的距離N為3m，測溫孔（4）的孔徑為75mm、孔深為30m；

b.向注水孔（2）中送入高壓注水管（5），采用膠囊封孔器（6）對注水孔（2）進行封孔，然后向測溫孔（4）內送入溫度傳感器（7），送入深度不小于20m，之后對對測溫孔（4）進行注漿封孔，封孔段（10）的長度不小于12m；分別在兩個凍結孔（3）內送入凍結管（11），送入深度不小于凍結孔（3）深度的80%，之后進行注漿封孔；?

c.將高壓注水管（5）與高壓注水泵（12）連接，通過高壓注水管（5）向注水孔（2）中注入壓力為3-15MPa高壓水，待注水孔（2）周圍煤壁出現滲水現象或注水壓力突然降低時或持續注水壓力無明顯變化時停止注水；

d.將凍結孔（3）內的凍結管（11）與井下凍結系統（14）相連接，通過凍結管（11）對煤層（1）進行凍結相變致裂，相變致裂過程中，設在兩個測溫孔（4）內的溫度傳感器（7）分別經數據線（8）將煤層（1）內的溫度信號傳輸給數字溫度顯示儀（9），通過數字溫度顯示儀（9）實時監測兩個測溫孔（4）內煤層的溫度，當兩個測溫孔（4）內煤層的溫度達到-3℃時，則判斷出該相變致裂單元內的煤層已經凍結；

e.完成相變致裂之后，關閉凍結系統（14），凍結后的煤層（1）逐漸吸收井下環境熱量開始融解，當數字溫度顯示儀（9）顯示兩個測溫孔（4）內的溫度均大于3℃時，則認為相變致裂范圍內凍結煤層（1）中的水全部從固態轉化為液態，完成一個單元的相變致裂過程；

f．將注水孔（2）與瓦斯抽采管路相連，按常規技術在相變致裂后的單元內進行瓦斯抽采；?

g.重復步驟a、b、c、d、e、f，進行下一單元的相變致裂和瓦斯抽采，周而復始，直至完成所有單元內的相變致裂和瓦斯抽采。

2.根據權利要求1所述的低透氣性煤層水力相變致裂強化瓦斯抽采方法，其特征在于：當相變致裂區域進行瓦斯抽采過程中，瓦斯濃度、流量變化異常時，可對該相變致裂單元重復進行注水、凍結，增強相變致裂區域內的煤層透氣性，達到強化瓦斯抽采的效果。