[發明專利]一種穿層鉆孔網狀割縫增透方法

在審

• 申請號: 201711319244.6
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108086901A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 趙旭生;張永將;袁本慶;李成成;劉軍;徐遵玉;陸占金;王中華
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21C41/18;E21C37/12;E21F7/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種穿層鉆孔網狀割縫增透方法，包括如下步驟：S1：利用鉆機向待掘或待采工作面施工一穿層鉆孔至設計深度；S2：退出鉆桿，向鉆孔中裝入自進式高壓軟管，向自進式高壓軟管通入中壓水，利用自進式高壓軟管前進至穿層鉆孔指定位置，將自進式高壓軟管彎曲90°，在穿層鉆孔周圍施工沿穿層鉆孔徑向分布的順煤層鉆孔；S3：順煤層鉆孔施工完成后，將自進式高壓軟管后退過程中，向自進式高壓軟管通入高壓水對順煤層鉆孔周圍煤體進行切割，產生徑向裂縫；S4：重復步驟S2、S3，完成穿層鉆孔網狀割縫增透。本發明方法簡便、操作方便、增大穿層鉆孔有效影響范圍，提高了瓦斯抽放率，大大減少了穿層鉆孔數量，提高了經濟效益，具有廣泛推廣運用價值。

技術領域

本發明涉及煤礦瓦斯抽采技術領域，尤其涉及一種穿層鉆孔網狀割縫增透方法。

背景技術

國內外對于突出煤層區域防突措施主要開采保護層、大面積預抽煤層瓦斯等，一些嚴重突出礦井甚至開采軟巖作保護層進行區域防突，大幅度降低或消除突出危險。對于單一突出煤層或煤層群開采時保護層為突出煤層的煤巷掘進，采用順層鉆孔或底(頂)板巖巷施工穿層鉆孔預抽煤巷條帶待掘區域瓦斯的區域防突措施，底(頂)板巖巷一般距煤層法距15～30m、內錯或外錯15～30m布置。對于煤巷條帶穿層瓦斯預抽鉆孔存在以下問題：卸壓范圍小，有效影響半徑一般小于2.5m；鉆孔工程量大、效率低，每個待掘順槽一般需要上千個鉆孔，如淮南礦業集團規定煤巷條帶穿層瓦斯預抽鉆孔當瓦斯壓力＜2MPa且瓦斯含量＜8m3/t的，按終煤點10m×5m間距內布置(軸線方向×軸垂線方向)，瓦斯壓力≥2MPa或瓦斯含量≥8m3/t的，按終煤點5m×5m間距內布置。

我國含煤巖系結構復雜，形式多樣，透氣性差，煤層滲透率低，而煤層透氣性與瓦斯涌出量、鉆孔瓦斯抽采量呈正相關關系，只有煤儲層卸壓、增加透氣性才能提高瓦斯抽采率。為提高預抽瓦斯效果，底板巷穿層鉆孔采取了鉆孔掏穴、深孔控制預裂爆破、深孔松動爆破、高壓水射流擴孔、水力割縫、水力壓裂及復合措施強化卸壓增透。這些措施雖對提高低透氣性高瓦斯煤層抽采率取得一定效果；但存在明顯局限性，鉆孔卸壓范圍小，鉆孔工程減少量有限，工程效益不顯著。

發明內容

本發明提供的一種穿層鉆孔網狀割縫增透孔方法，克服了已有技術中的不足，提供了一種方法簡便，大大增加鉆孔卸壓增透范圍、減少鉆孔工程量、提高瓦斯抽采效率的穿層鉆孔網狀割縫卸壓增透方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種穿層鉆孔網狀割縫增透方法，包括如下步驟：

S1：利用鉆機向待掘或待采工作面施工一穿層鉆孔至設計深度；

S2：退出鉆機的鉆桿，向鉆孔中裝入自進式高壓軟管，向自進式高壓軟管通入中壓水，利用自進式高壓軟管前進至穿層鉆孔指定位置，將自進式高壓軟管通過導向裝置彎曲90°，在穿層鉆孔周圍煤體施工沿穿層鉆孔徑向分布的順煤層鉆孔；

S3：順煤層鉆孔施工完成后，將自進式高壓軟管后退過程中，每隔1～3m向自進式高壓軟管通入高壓水對順煤層鉆孔周圍煤體進行切割，在順煤層鉆孔周圍煤體產生徑向裂縫；

S4：重復步驟S2、S3，完成其余順層鉆孔的施工及割縫工作，形成大范圍穿層鉆孔網狀割縫增透。

進一步，所述自進式高壓軟管的前端安裝有噴頭，所述噴頭包含前側向噴嘴，徑向噴嘴和后側向噴嘴。

進一步，所述前側向噴嘴，徑向噴嘴和后側向噴嘴的數量均為2。

進一步，所述前側向噴嘴與噴頭軸向的角度為30°，徑向噴嘴與噴頭軸向的角度為90°，后側向噴嘴與噴頭軸向的角度為135°。

進一步，步驟S2中施工沿穿層鉆孔徑向分布的順煤層鉆孔時，前側向噴嘴和后側向噴嘴開啟，徑向噴嘴關閉；