[發(fā)明專利]一種煤層注水消突方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010855777.1
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112360543A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王超杰;徐長航;皇凡生;陳國明;杜洋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 閆莉

1.一種煤層注水消突方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，根據(jù)礦區(qū)典型的突出孔洞幾何參數(shù)及已揭露的局部小構(gòu)造范圍，確定煤層注水消突單元范圍；

步驟2，基于不同含水率煤體的初始釋放瓦斯膨脹能，確定注水臨界值；

步驟3，基于煤層注水消突單元范圍，形成注水鉆孔與抽采鉆孔交互協(xié)作控制單元，確定兩注水鉆孔間距；

步驟4，施工注水鉆孔前期利用預(yù)注高壓漿封堵處于破碎帶部分的鉆孔裂隙；

步驟5，根據(jù)注水臨界值及煤層注水消突單元范圍確定注水量，注水期間與瓦斯抽采同時作業(yè)；

步驟6，注水后，根據(jù)煤層注水消突單元范圍，確定工作面校檢鉆孔的間距；

步驟7，施工校檢鉆孔測定預(yù)測指標(biāo)，并觀察鉆孔動力現(xiàn)象判斷工作面前方煤體區(qū)域的突出危險性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層注水消突方法，其特征在于，步驟1中，確定煤層注水消突單元范圍的具體步驟為：首先統(tǒng)計礦區(qū)和全國代表性的突出孔洞橫向與縱向?qū)挾龋治霾煌瑢挾鹊恼急确植迹_定典型的寬度數(shù)據(jù)；然后基于礦區(qū)已揭露的典型局部小構(gòu)造范圍確定注水消突范圍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層注水消突方法，其特征在于，步驟2中，確定注水臨界值的具體步驟為：首先在實(shí)驗(yàn)室測定不同含水率的煤體初始釋放瓦斯膨脹能，得出水分與煤體初始釋放瓦斯膨脹能之間的函數(shù)關(guān)系式；然后根據(jù)煤體初始釋放瓦斯膨脹能臨界值確定不具有突出危險性的煤體含水率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層注水消突方法，其特征在于，步驟3中，注水鉆孔與抽采鉆孔交互協(xié)作控制單元具體為：在采面風(fēng)巷和機(jī)巷施工順煤層注水鉆孔，注水鉆孔與瓦斯抽采鉆孔交替進(jìn)行，根據(jù)煤層注水消突單元范圍，兩注水鉆孔間的距離應(yīng)小于或等于該煤層注水消突單元范圍的橫向?qū)挾龋趦勺⑺@孔中間保留一鉆孔用于瓦斯同步抽采。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層注水消突方法，其特征在于，步驟4中，具體的預(yù)注漿工藝為：首先對注水鉆孔距離孔口6m寬的區(qū)域起壓至6MPa進(jìn)行高壓水泥漿灌注作業(yè)，利用高壓水泥漿在煤體的運(yùn)移與凝固作用封堵注水鉆孔周圍發(fā)育的裂隙網(wǎng)絡(luò)；然后帶水泥漿凝固正常鉆進(jìn)至6m，起壓至12MPa注入高壓水，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，穩(wěn)定時間不小于10min，以檢驗(yàn)高壓漿液封堵裂隙效果；如果煤壁未見漏水，則固孔成功，否則仍需進(jìn)一步注漿固孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層注水消突方法，其特征在于，步驟5中，具體的注水工藝為：針對采面非生產(chǎn)期間與生產(chǎn)期間，開始開清水泵高壓注水，與靜低壓注水交叉聯(lián)合注水作業(yè)，高壓注水時與回采面保持不低于5m距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層注水消突方法，其特征在于，步驟6中，采面校檢鉆孔沿煤層走向的布置間距應(yīng)小于或等于注水消突單元橫向?qū)挾龋@孔在煤層中離頂?shù)装宓目v向間距應(yīng)小于已揭露的典型局部小構(gòu)造縱向?qū)挾取?/p>