[發(fā)明專利]一種深部礦井多災(zāi)害區(qū)域超前綜合防治方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011363593.X
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112593936B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東杰;宋戰(zhàn)宏;馬小輝;呂大釗;高剛;朱剛亮;葛志會(huì);尹傳平;郭凱旋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西彬長(zhǎng)孟村礦業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): E21C41/18
• 分類號(hào): E21C41/18;E21C37/12;E21B7/04;E21F7/00;E21F16/00;E21F17/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 徐瑤

本發(fā)明公開了一種深部礦井多災(zāi)害區(qū)域超前綜合防治方法，確定目標(biāo)巖層位置；在地面施工水平井，立井至目標(biāo)巖層處開始造斜；然后對(duì)目標(biāo)巖層進(jìn)行鉆進(jìn)射孔，射孔后進(jìn)行壓裂；巖層壓裂結(jié)束后，進(jìn)行延伸立井、造斜至煤層中心線；至煤層中心線后進(jìn)行煤層水力分段壓裂；水力壓裂結(jié)束后進(jìn)行抽去瓦斯或排水；本發(fā)明的防治方法能在區(qū)域防治沖擊地壓的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)瓦斯、水、煤塵、地?zé)岬木C合區(qū)域治理，實(shí)現(xiàn)一井兩用，重復(fù)利用立井段，施工2個(gè)L型水平井，減少了施工立井的費(fèi)用，同時(shí)通過(guò)在地面建立瓦斯抽放站，實(shí)現(xiàn)了煤層全生命周期的抽放，真正實(shí)現(xiàn)瓦斯零排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于深部礦井煤炭開采技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種深部礦井多災(zāi)害區(qū)域超前綜合防治方法。

背景技術(shù)

沖擊地壓作為深部礦井煤炭開采面臨的主要災(zāi)害之一，近幾年在國(guó)內(nèi)已愈演愈烈，對(duì)礦井、人員造成了不可估量的損失。而目前區(qū)域治理措施除優(yōu)化開采布局、開采保護(hù)層外，其他措施防治效果不明顯，同時(shí)深部沖擊地壓礦井往往伴隨有高瓦斯、熱害等多種災(zāi)害，如何區(qū)域性的綜合解決多災(zāi)害已成為煤礦領(lǐng)域的重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種深部礦井多災(zāi)害區(qū)域超前綜合防治方法，能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊地壓、瓦斯、煤塵、水害多災(zāi)害區(qū)域超前綜合防治，實(shí)現(xiàn)礦井安全高效開采。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種深部礦井多災(zāi)害區(qū)域超前綜合防治方法，具體按以下步驟實(shí)施：

步驟1，確定目標(biāo)巖層位置；

步驟2，在地面施工水平井，立井施工至目標(biāo)巖層上方處開始造斜、水平鉆進(jìn)至目標(biāo)巖層；

步驟3，然后對(duì)目標(biāo)巖層進(jìn)行鉆進(jìn)射孔，射孔后進(jìn)行壓裂；

步驟4，巖層壓裂結(jié)束后，進(jìn)行延伸立井、造斜、水平鉆進(jìn)至煤層中心線；

步驟5，至煤層中心線后進(jìn)行煤層水力分段壓裂；

步驟6，經(jīng)步驟5水力壓裂期間及壓裂結(jié)束后進(jìn)行抽排瓦斯或排水。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

其中步驟1中確定目標(biāo)巖層位置的具體方法為：根據(jù)礦井地質(zhì)綜合柱狀圖、跨落帶和裂隙帶高度、微震事件震源位置，確定礦井覆巖關(guān)鍵層位置，覆巖關(guān)鍵層為水力壓裂目標(biāo)巖層；

其中步驟3中，利用綜合地質(zhì)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)精確控制鉆頭在L型水平井水平段定向長(zhǎng)距離水平鉆進(jìn)射孔，將水平段布置于覆巖關(guān)鍵層的下部，射孔口在兩級(jí)封隔器中注入高壓水進(jìn)行壓裂，整體采用后退式進(jìn)行壓裂；

其中步驟4中，經(jīng)步驟3巖層段水力壓裂完成后，繼續(xù)在立井段往下鉆進(jìn)后造斜水平鉆進(jìn)至煤層中心，利用綜合地質(zhì)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)精確控制鉆頭在煤層中間定向長(zhǎng)距離水平鉆進(jìn)；

其中步驟5的具體內(nèi)容為：經(jīng)步驟4鉆進(jìn)到達(dá)指定位置后進(jìn)行煤層水力分段壓裂，視煤層厚度、硬度減少射彈孔藥量或不采用射彈，直接在兩級(jí)封隔器之間注入高壓水進(jìn)行壓裂；

其中步驟6的具體內(nèi)容為：步驟5水力壓裂期間及壓裂后，地面瓦斯抽放站和井下瓦斯抽放管配合進(jìn)行預(yù)抽煤體瓦斯，當(dāng)采煤工作面推采過(guò)壓裂段時(shí)，地面瓦斯抽放站可通過(guò)立井段繼續(xù)抽放采空區(qū)內(nèi)瓦斯；

若礦井含水層位于垮落帶、裂隙帶兩帶范圍內(nèi)，通過(guò)在覆巖關(guān)鍵層施工地面水平井分段壓裂，導(dǎo)通裂隙水或者含水層，利用地質(zhì)雷達(dá)法、地震反射法精準(zhǔn)確定壓裂區(qū)域主裂隙最低點(diǎn)，向該處施工定向頂板爆破，爆破后將頂板水引入巷道排水溝內(nèi)，進(jìn)行排放水工作。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的一種深部礦井多災(zāi)害區(qū)域超前綜合防治方法能在區(qū)域防治沖擊地壓的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)瓦斯、水、煤塵、地?zé)岬木C合區(qū)域治理，實(shí)現(xiàn)一井兩用，重復(fù)利用立井段，施工2個(gè)L型水平井，減少了施工立井的費(fèi)用，同時(shí)通過(guò)在地面建立瓦斯抽放站，實(shí)現(xiàn)了煤層全生命周期的抽放，真正實(shí)現(xiàn)瓦斯零排放。

附圖說(shuō)明