[發明專利]一種低滲高突煤層體系化瓦斯開采方法

在審

• 申請號: 201711384972.5
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107905834A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 付江偉;屈麗娜;李鵬;丁淑敏;劉琦;李曉艷;陳亮;靳曉華;王冰;王天瑜;李志良;徐德宇
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/26;E21B43/30
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司41125
• 代理人: 鄭園,謝萍

1.一種低滲高突煤層體系化瓦斯開采方法，其特征在于，步驟如下：

S1，將井田劃分為規劃區、準備區和生產區；

S2，對規劃區采用地面鉆井卸壓增透預抽；

S3，準備區采用井上下聯合壓裂卸壓增透抽采；

S4，生產區采用采礦活動卸壓協同水力化集成抽采工藝。

2.根據權利要求1所述的一種低滲高突煤層體系化瓦斯開采方法，其特征在于，在步驟S2中，具體步驟如下：S2.1，在規劃區的計劃巷道兩側及計劃巷道內開設地面井；

S2.2，完井后向地面井注入氮氣泡沫進行壓裂儲層改造；

S2.3，在規劃區開挖定向羽狀多分支水平井，并通過配套的工程井進行地面瓦斯預抽；

S2.4，在規劃區開設對接井，并對對接井進行水力運移抽采；

所述對接井包括注水出氣井和排煤水出氣井；在排煤水出氣井的煤層段采用空氣動力造穴方法設置有掏穴，作為煤泥輸出通道；注水出氣井和排煤水出氣井通過對接通道連通。

3.根據權利要求2所述的一種低滲高突煤層體系化瓦斯開采方法，其特征在于，在步驟S2.3中，具體步驟如下：S2.3.1，在規劃區沿煤巷掘進方向開設一條水平主井；

S2.3.2，在水平主井的雙側對稱開設有若干條分支水平井，分支水平井與水平主井連通形成羽狀結構。

4.根據權利要求2所述的一種低滲高突煤層體系化瓦斯開采方法，其特征在于：在步驟S2.4中，水力運移抽采過程如下：在注水出氣井安裝進水兼出氣功能的封井裝置，通過連接地面脈動沖壓設備；在排煤水出氣井安裝煤氣水分離裝置，用于收集井下沖刷、卸壓產生煤、氣和循環水；地面脈動沖壓設備通過注水出氣井注入高壓水，高壓水在對接通道、掏穴和排煤水出氣井內形成循環，對注水出氣井和排煤水出氣井之間的煤層進行沖刷，排出瓦斯。

5.根據權利要求1所述的一種低滲高突煤層體系化瓦斯開采方法，其特征在于，在步驟S3中，具體步驟如下：S3.1，煤巷掘進瓦斯抽采采用條帶式井上下聯動卸壓抽采工藝；

S3.2，工作面回采瓦斯采用區域遞進式井上下聯動卸壓抽采方式。

6.根據權利要求5所述的一種低滲高突煤層體系化瓦斯開采方法，其特征在于，在步驟S3.1中，具體步驟如下：S3.1.1，在計劃巷道的兩側地面井壓裂影響范圍內利用定向鉆機施工長鉆孔，長鉆孔與計劃巷道的方向平行并與地面井的方向垂直；長鉆孔形成的壓裂與計劃巷道兩側的地面井形成的原裂縫相互貫通；

S3.1.2，對長鉆孔進行壓裂，使長鉆孔形成的壓裂與地面井形成的原裂縫相互貫通更充分；

S3.1.3，進行巷道掘進；

S3.1.4，在巷道掘進過程中，利用地面井與長鉆孔采用負壓方式抽采瓦斯；

S3.1.5，巷道掘進完成后，地面井周圍出現大量采用裂縫，地面井作為采動井進行瓦斯抽采。

7.根據權利要求5所述的一種低滲高突煤層體系化瓦斯開采方法，其特征在于，在步驟S3.2中，具體步驟如下：S3.2.1，在開挖的巷道沿巷邦順煤層向下一個工作面施工長鉆孔，長鉆孔形成的壓裂與巷道內的地面井形成的原裂縫相互貫通；

S3.2.2，利用地面井與長鉆孔采用負壓方式對下一工作面抽采瓦斯。

8.根據權利要求1所述的一種低滲高突煤層體系化瓦斯開采方法，其特征在于，在步驟S4中，具體步驟如下：S4.1，井下煤巷采掘后，由于釋放了部分空間，對其它煤體起到卸壓增透的效果，對采礦活動影響下所形成卸壓帶進行被動卸壓抽采；

S4.2，井下水力化集成抽采；

S4.2.1高壓液體在長鉆孔徑向導控和深割縫的側向引導下使煤層裂、孔隙最大程度的延伸和溝通；所述深割縫是鉆孔形成過程中，在孔眼徑向方向水力割縫作用下形成的裂縫；

S4.2.2，利用地面井、長鉆孔和深割縫構成的網絡，對煤層內游離的瓦斯進行抽采；

S4.2.3，抽采后向地面井內注入中低壓水，中低壓水在地面井、長鉆孔和深割縫構成的網絡內流動，將煤體濕潤，封堵殘余瓦斯。