[發(fā)明專利]一種水力射孔無人抽采瓦斯方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810761383.2
• 申請(qǐng)日: 2018-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN108678804B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁安營(yíng);張純?nèi)?/a>;王磊;張明;焦振華;胡浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F7/00
• 分類號(hào): E21F7/00;E21B43/114;E21B43/26;E21F17/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種水力射孔無人抽采瓦斯方法，本發(fā)明先在煤巷掘進(jìn)工作面前進(jìn)方向的煤體中心線處利用高壓水力射孔槍進(jìn)行射孔，形成高壓水力射孔，然后再利用高壓水力壓裂槍在高壓水力射孔周圍的煤體內(nèi)進(jìn)行壓裂，得到帶有裂縫的高壓水力壓裂孔，高壓水力壓裂孔作為煤體內(nèi)瓦斯氣體的流出通道，然后再在煤體的后方巷道內(nèi)布置瓦斯安全隔離氣囊和瓦斯抽采管，瓦斯抽采管貫穿瓦斯安全隔離氣囊到高壓水力壓裂孔內(nèi)，瓦斯氣體通過瓦斯抽采管被抽出；本發(fā)明的瓦斯抽采系統(tǒng)提高了巷道掘進(jìn)和石門揭煤過程中的工作效率，保障了施工人員的安全，本發(fā)明可安全、高效、快捷抽采掘進(jìn)工作面前方和石門揭煤前方的煤體中的瓦斯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦瓦斯治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種抽采瓦斯方法，具體涉及一種水力射孔無人抽采瓦斯方法。

背景技術(shù)

目前我國(guó)重點(diǎn)煤礦中具有煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)的礦井占有較大比重，煤與瓦斯突出具有突然性、劇烈性、動(dòng)力作用復(fù)雜等特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為隨著工作面的回采煤和瓦斯在極短的時(shí)間內(nèi)向工作面或上下順槽拋出，并伴有強(qiáng)烈的聲響，嚴(yán)重威脅了煤礦的安全生產(chǎn)。

近年來，隨著煤礦開采技術(shù)條件的提高，針對(duì)瓦斯突出的問題主要采用增強(qiáng)通風(fēng)、地面預(yù)抽采、水力壓裂等方法來降低煤與瓦斯突出對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的威脅，以上瓦斯治理技術(shù)在一定程度上降低了煤與瓦斯突出造成的危險(xiǎn)性，但這些治理方法普遍存在一定的局限性和危險(xiǎn)性。如增強(qiáng)通風(fēng)僅能保證工作面或巷道內(nèi)游離的瓦斯?jié)舛冉档停⒉荒軓氐讓⒚簩觾?nèi)的瓦斯排除；地面預(yù)抽采方法工程量大、針對(duì)性低、效果差；普通水力壓裂方式主要采用人工鉆孔然后進(jìn)行水力壓裂，最后進(jìn)行瓦斯抽采，該方法主要采用水鉆進(jìn)行打孔，但瓦斯抽采鉆孔孔深、孔徑較大、耗時(shí)長(zhǎng)，增加了施工人員的工程量，且施工人員安全問題得不到有效保障。

因此，需要提供一種針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足的改進(jìn)技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中在瓦斯抽采時(shí)存在一定程度上的局限性和危險(xiǎn)性，存在工程量較大、針對(duì)性較低、效果較差的現(xiàn)象，而且施工人員容易暴露在瓦斯的環(huán)境中，對(duì)施工人員的安全保障不足。本發(fā)明將高壓水力射孔和高壓水力壓裂的方法相結(jié)合，并在抽采的過程中給煤體中的瓦斯預(yù)留出一定的突出空間，然后再布置瓦斯安全隔離氣囊，避免施工人員過長(zhǎng)時(shí)間暴露在瓦斯環(huán)境中。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種水力射孔無人抽采瓦斯方法，其特征在于，所述抽采瓦斯方法包括如下步驟：

步驟1，高壓水力射孔：通過高壓水力射孔槍向煤巷掘進(jìn)工作面的前進(jìn)方向上進(jìn)行射孔，形成高壓水射孔；

步驟2，高壓水力壓裂造縫：在步驟1所形成的高壓水射孔內(nèi)布置高壓水力壓裂槍，通過所受高壓水力壓裂槍在高壓水射孔周圍煤體內(nèi)壓裂得到多個(gè)水力壓裂裂縫；

步驟3，瓦斯抽采：在步驟2形成的帶有水力壓裂裂縫的高壓水射孔內(nèi)布置瓦斯抽采管，步驟2中的多個(gè)水力壓裂裂縫等同于瓦斯抽采通道，煤巷掘進(jìn)工作面的煤體內(nèi)的瓦斯氣體通過瓦斯抽采通道內(nèi)布置的瓦斯抽采管抽出。

在如上所述的一種水力射孔無人抽采瓦斯方法，優(yōu)選，所述步驟1具體包括如下步驟：

步驟1.1，先在地面上往壓裂磨料內(nèi)加水進(jìn)行混合攪拌，得到混合壓裂磨料，再用高壓泵將混合壓裂磨料通過管道運(yùn)送至煤巷掘進(jìn)工作面所在的巷道內(nèi)；

步驟1.2，將高壓水力射孔槍的進(jìn)料管與運(yùn)送混合壓裂磨料的管道連通，再將高壓水力射孔槍通過固定裝置固定在巷道的底板上，在煤巷掘進(jìn)工作面所在巷道的中心線的煤體上先利用封堵材料對(duì)煤體進(jìn)行密封封堵，然后高壓水力射孔槍的槍口對(duì)準(zhǔn)煤巷掘進(jìn)工作面所在巷道的中心線，再啟動(dòng)高壓泵，壓裂混合磨料在高壓泵的持續(xù)壓力的施壓下通過高壓水力射孔槍對(duì)準(zhǔn)煤巷掘進(jìn)工作面的中心線進(jìn)行射孔，在煤巷掘進(jìn)工作面上形成高壓水射孔，高壓水力射孔槍隨著高壓水力射孔的延長(zhǎng)持續(xù)跟進(jìn)，形成長(zhǎng)度為L(zhǎng)的高壓水力射孔；