[發(fā)明專利]一種高瓦斯突出煤層卸壓瓦斯抽采方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610039053.3
• 申請(qǐng)日: 2016-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN105673065B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F7/00
• 分類號(hào): E21F7/00;E21B43/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瓦斯抽采方法，具體涉及一種高瓦斯突出煤層卸壓瓦斯抽采方法。

背景技術(shù)

我國(guó)很多高瓦斯礦井的煤層頂板位置都賦存有含水層。為防止突水事故的發(fā)生，在煤層開采前需要向含水層施工放水鉆孔，然后再放水。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)含水巖層放水，不僅消除了工作面水患，而且煤層的透氣性也顯著增大，并可從鉆孔中排放出瓦斯，這說(shuō)明在巖層內(nèi)形成了煤層瓦斯涌入放水鉆孔的裂隙通道。

經(jīng)分析，對(duì)煤層頂板含水層進(jìn)行放水后，煤層的透氣性增加，且煤層瓦斯與鉆孔導(dǎo)通，其機(jī)理與保護(hù)層開采類似。保護(hù)層開采之后，由于巖層移動(dòng)、應(yīng)力降低、裂隙發(fā)育使得被保護(hù)層獲得卸壓增透效果，且層間巖層內(nèi)形成導(dǎo)通裂隙。同理，含水巖層就好像保護(hù)層，含水巖層放水的過(guò)程相當(dāng)于上保護(hù)層開采的過(guò)程。水賦存在巖層中占有一定的空間，放水后在巖層內(nèi)留出的空間，為下部煤巖層的移動(dòng)、變形提供了空間。有些含水層很厚，可厚達(dá)數(shù)十米。因此含水層放水后留下的有效空間可使得下部煤巖層獲得充分的移動(dòng)變形、應(yīng)力降低和透氣性增加，為抽采煤層卸壓瓦斯提供依據(jù)。。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高瓦斯突出煤層卸壓瓦斯抽采方法，增加了煤體的透氣性，縮短瓦斯抽采時(shí)間，可節(jié)省大量鉆孔工程量，減小了工作面的瓦斯涌出量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種高瓦斯突出煤層卸壓瓦斯抽采方法，包括如下步驟：

S1、在高瓦斯低透氣性煤層相對(duì)應(yīng)的含水巖層上方鋪設(shè)至少一個(gè)巖石巷道，并在巖石巷道四周安裝土壓力盒及孔隙水壓力計(jì)；

S2、從巖石巷道中向含水巖層施工多個(gè)鉆孔，成孔后快速封孔，并通過(guò)三通接頭將快速將鉆孔與抽采支管路連接，抽采支管路與抽采總管路連接，并在抽采支管路與抽采總管路的連接處安裝閥門；

S3、利用空氣將含水巖層內(nèi)的水替換干凈，使得鄰近煤巖層產(chǎn)生移動(dòng)變形，增加含水巖層下部高瓦斯煤層的透氣性，同時(shí)使鄰近煤巖層產(chǎn)生新的裂隙，并形成高瓦斯煤層中瓦斯向鉆孔的移動(dòng)的通道；

S4、使得瓦斯向鉆孔的移動(dòng)的通道與鉆孔相連通構(gòu)成L型瓦斯通道；

S5、將抽采總管路布置在回風(fēng)巷中，靠近回采煤壁，并在抽采支管路內(nèi)安裝抽采流量監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)監(jiān)測(cè)到巷道周圍的壓力值、抽采負(fù)壓、流量、瓦斯?jié)舛葏?shù)確定抽采時(shí)間，開始對(duì)下部的高瓦斯煤層進(jìn)行卸壓瓦斯抽采。

其中，鉆孔角度為上仰3～8°，鉆孔間距為3～7m，鉆孔長(zhǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。

本發(fā)明具有以下有益效果：

利用空氣將含水巖層內(nèi)的水替換干凈后形成的空間，從而增加煤體的透氣性，可使得下部的煤巖層發(fā)生移動(dòng)變形、透氣性增大、煤層卸壓，產(chǎn)生新的裂隙，并形成煤層瓦斯向鉆孔的運(yùn)移通道，本發(fā)明可大量減少鉆孔工程量，顯著提高煤層瓦斯抽采效果，具有廣泛的實(shí)用性，且減小了工作面瓦斯涌出量的效果，同時(shí)開采時(shí)間的確定綜合考慮了巷道周圍的壓力值、抽采負(fù)壓、流量和瓦斯?jié)舛葏?shù)，提高了施工的安全性。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

S1、在高瓦斯低透氣性煤層相對(duì)應(yīng)的含水巖層上方鋪設(shè)至少一個(gè)巖石巷道，并在巖石巷道四周安裝土壓力盒及孔隙水壓力計(jì)；

S2、從巖石巷道中向含水巖層施工多個(gè)鉆孔，鉆孔角度為上仰3°，鉆孔間距為3m，鉆孔長(zhǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定；成孔后快速封孔，并通過(guò)三通接頭將快速將鉆孔與抽采支管路連接，抽采支管路與抽采總管路連接，并在抽采支管路與抽采總管路的連接處安裝閥門；

S3、利用空氣將含水巖層內(nèi)的水替換干凈，使得鄰近煤巖層產(chǎn)生移動(dòng)變形，增加含水巖層下部高瓦斯煤層的透氣性，同時(shí)使鄰近煤巖層產(chǎn)生新的裂隙，并形成高瓦斯煤層中瓦斯向鉆孔的移動(dòng)的通道；

S4、使得瓦斯向鉆孔的移動(dòng)的通道與鉆孔相連通構(gòu)成L型瓦斯通道；

S5、將抽采總管路布置在回風(fēng)巷中，靠近回采煤壁，并在抽采支管路內(nèi)安裝抽采流量監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)監(jiān)測(cè)到巷道周圍的壓力值、抽采負(fù)壓、流量、瓦斯?jié)舛葏?shù)確定抽采時(shí)間，開始對(duì)下部的高瓦斯煤層進(jìn)行卸壓瓦斯抽采。

實(shí)施例2

S1、在高瓦斯低透氣性煤層相對(duì)應(yīng)的含水巖層上方鋪設(shè)至少一個(gè)巖石巷道，并在巖石巷道四周安裝土壓力盒及孔隙水壓力計(jì)；