[發(fā)明專利]石門揭煤高壓水力沖孔綜合增透方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010144508.4
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111197497B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建;董瑞剛;董善保;陳宿;陳勇;張盛;方亮;謝申;趙勇;朱傳記
• 申請（專利權(quán)）人: 淮南礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/26;E21B7/18;E21B33/13
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 杜丹丹

本發(fā)明公開石門揭煤高壓水力沖孔綜合增透方法，施工輔助巷道；在輔助巷道內(nèi)向下施工垂直鉆孔，垂直鉆孔的終點位于待揭煤層底板下；對垂直鉆孔進行封孔固管；揭煤工作面迎頭施工三個鉆孔，一個為排渣鉆孔，與垂直鉆孔貫穿，其余兩個鉆孔分別位于垂直鉆孔兩幫,并對三個鉆孔進行注漿封孔；將壓沖系統(tǒng)與垂直鉆孔連通，進行供水壓沖；依次采用靜壓水進行沖孔、高壓注水壓沖；水力壓沖作業(yè)完成后，施工多個防突措施孔。本發(fā)明的有益效果：增大沖孔水流流量和沖孔壓力及增透范圍，通過采用靜壓水沖孔和高壓水壓沖相結(jié)合的水力沖孔措施，可以有效提高地質(zhì)條件復(fù)雜、埋藏深、瓦斯壓力大、透氣性差的煤層的抽采效果，實現(xiàn)增透效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦安全生產(chǎn)施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種水力沖孔增透方法。

背景技術(shù)

煤與瓦斯突出是指在壓力的作用下，破碎的煤與大量的瓦斯從煤體內(nèi)突然向采掘空間大量噴出，具有極大的破壞性。潘三礦煤層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，開采深度大，煤層瓦斯壓力大，且煤層透氣性差，瓦斯抽采困難，抽采效果差。因此，為實現(xiàn)石門揭煤工作面快速高效揭煤，瓦斯抽采效果差是當(dāng)前亟待解決的主要問題。

水力沖孔措施是利用巖柱為安全屏障，采用水力作用使煤層突出能量在可控的條件下得以釋放，并排出大量的煤與瓦斯，煤與瓦斯通過鉆孔通道排出，鉆孔周圍的煤體向鉆孔軸向方向產(chǎn)生位移，造成鉆孔周圍煤體產(chǎn)生膨脹變形和鉆孔附近煤層頂?shù)装宓南鄬ξ灰?，促使煤層?yīng)力降低。其中煤體的膨脹變形致使煤層卸壓、裂隙增加、煤層透氣性增高，有利于抽采瓦斯和增加煤的強度，同時減弱突出的動力。

水力沖孔措施是利用巖石巷道為安全屏障，采用水力作用沖出部分煤體和瓦斯，具有較好的卸壓增透效果，可有效提高抽采效果，實現(xiàn)安全快速區(qū)域消突；水力沖孔措施在20世紀(jì)70年代在南桐礦務(wù)局試驗成功，現(xiàn)已在全國范圍煤礦推廣應(yīng)用，并形成了不同礦區(qū)各自的技術(shù)實踐體系。

但不同煤層需要不同的措施，如淮南礦區(qū)潘三礦在-730～-960m聯(lián)絡(luò)斜巷揭5-2煤工作面，原先的工藝為在石門揭煤工作面實施的石門穿層沖孔措施一般在工作面距目標(biāo)煤層法距5m前執(zhí)行，通過鉆頭的切削和高壓水激發(fā)噴孔。由于鉆孔孔徑較小，工作面空間有限，易出現(xiàn)水力沖孔期間沖煤量不易控制、煤體卸壓空間有限、操作不安全等情況，對于沖孔鉆孔而言，由于沖孔水流流量較小，沖孔后鉆孔周圍煤體運移極易造成堵塞鉆孔，無法做到連續(xù)沖孔，進而增透效果不理想。因此，針對埋深大、瓦斯壓力大、透氣性差煤層的增透抽采效果、石門揭煤的速度仍不夠理想，如何提高抽采效率、確保煤巷快速安全掘進，成為亟待解決的問題。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于如何解決高深度、高瓦斯的煤層增透效果不理想的問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：

石門揭煤高壓水力沖孔綜合增透方法，包括以下步驟：

步驟S1：在待揭煤層上方施工一條輔助巷道；在輔助巷道內(nèi)向下施工垂直鉆孔，垂直鉆孔的終點位于待揭煤層底板下；

步驟S2：對垂直鉆孔進行封孔固管；

步驟S3：揭煤工作面迎頭施工三個鉆孔，其中一個為排渣鉆孔，與垂直鉆孔貫穿，其余兩個鉆孔分別位于垂直鉆孔兩幫,并對三個鉆孔進行注漿封孔；

步驟S4:將壓沖系統(tǒng)與垂直鉆孔連通，進行供水壓沖；供水沖壓第一階段，采用靜壓水進行沖孔，垂直鉆孔與排渣鉆孔連通；供水沖壓第二階段，關(guān)閉排渣鉆孔，采用高壓注水壓沖，壓裂后垂直鉆孔與其余兩個鉆孔連通；

步驟S5：水力壓沖作業(yè)完成后，施工多個防突措施孔。