[發明專利]瓦斯抽采鉆孔坍塌修復與互聯的一體化抽采方法

有效

• 申請號: 202210054364.2
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114233370B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 程波;張志剛;蘇文鵬;張仰強;向衍斌
• 申請（專利權）人: 山東科技大學;中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B7/00;E21B47/002
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 李弱萱

1.一種瓦斯抽采鉆孔坍塌修復與互聯的一體化抽采方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：在煤層內施工瓦斯抽采鉆孔，且鉆孔施工完畢后，隨即進行封堵，并安設抽采管材；通過連接軟管與抽采管材相連，使得鉆孔內的瓦斯經由抽采管材、連接軟管進入至瓦斯抽采管道內；接抽一定時間后，若發現某一瓦斯抽采鉆孔內的瓦斯濃度趨近于0，而相鄰鉆孔的瓦斯濃度值接近于煤層內瓦斯氣體的濃度，則判定該瓦斯抽采鉆孔內發生了坍塌；而后拆除三通管與連接軟管的連接，將鉆孔窺視儀置于瓦斯抽采鉆孔，探測并確定坍塌發生的位置；而后將四通分別與連接軟管、除水除渣裝置、連接法蘭相連，將PE修復管路經由T字型三通的一端、四通的另一端放入瓦斯抽采鉆孔內，直至到達坍塌發生的位置；隨即，將疏通鉆頭與疏通端部鉆桿、連接鉆桿、尾部鉆桿通過若干萬向結連接，通過鉆機上的鉆桿夾持裝置將尾部鉆桿夾緊；

S2：將隔離袋與T字型三通的一端以及尾部軸承的外圈連接，同時將T字型三通的另一端與壓風連接；而后，開啟鉆機與壓風，使防爆電機驅動尾部鉆桿、連接鉆桿、疏通端部鉆桿以及疏通鉆頭旋轉，進而對坍塌處煤體進行切削；壓風通過在PE修復管路內的流動，將疏通鉆頭切削下的煤屑帶動至連接軟管與PE修復管路內的環形空間，直至在重力的作用下進入四通下端連接的除水除渣裝置內，而在疏通鉆頭鉆進的過程中流出的瓦斯氣體則在抽采管網系統負壓的作用下，經由連接軟管與PE修復管路的環形空間流入四通的上端，隨后進入瓦斯抽采管道；

S3：待疏通鉆頭鉆進一定距離后，隨即停止鉆機，并關閉壓風，將PE修復管路與T字型三通的連接拆除，而后推動PE修復管路往瓦斯抽采鉆孔孔底方向移動，若移動受阻，則說明坍塌處煤體并未切屑完畢，則此時將PE修復管路與T字型三通進行連接；而后再次開啟鉆機，使防爆電機驅動尾部鉆桿、連接鉆桿、疏通端部鉆桿以及疏通鉆頭旋轉，進而對坍塌處煤體再次進行切削；直至向瓦斯抽采鉆孔內輸送PE修復管路時，其進入瓦斯抽采鉆孔的PE修復管路的長度與瓦斯抽采鉆孔的長度相近，則表明瓦斯抽采鉆孔的坍塌處已全部修復完畢；此時，拆除隔離袋與尾部軸承的連接，拆除鉆桿夾持裝置與尾部鉆桿的連接，將進入瓦斯抽采鉆孔內的鉆桿、疏通鉆頭、疏通端部鉆桿、PE修復管路退出瓦斯抽采鉆孔；

互聯導向管路放置逐漸輸送至瓦斯抽采鉆孔內需要進行互聯的位置，而后將篩孔管與連接管通過螺紋進行連接，并輸送至瓦斯抽采鉆孔內需要進行互聯的位置；將互聯鉆頭與互聯端部鉆桿連接，并將若干連接鉆桿與互聯端部鉆桿通過萬向結進行連接，逐步將互聯鉆頭通過連接鉆桿、萬向結的連接送至需要互聯的位置處，由于互聯導向管路前端具有一定的傾角，故互聯鉆頭可沿該傾角的方向進行鉆進，使得已完成坍塌修復的瓦斯抽采鉆孔與相鄰鉆孔進行互聯；

S5：互聯導向管路與前述坍塌修復中的PE修復管路作用相同，且連接方法亦相同；互聯作業時，開啟鉆機使得防爆電機驅動尾部鉆桿、連接鉆桿、萬向結、互聯端部鉆桿以及互聯鉆頭旋轉，進而對瓦斯抽采鉆孔間的煤體進行切削鉆進；切削下來的煤屑通過篩孔管與互聯導向管路的環形空間運移至設置于瓦斯抽采鉆孔孔口處的除水除渣裝置內，互聯鉆頭鉆進過程中煤體釋放的瓦斯則進入四通上端的瓦斯抽采管道內；

S6：隨著互聯鉆頭的不斷鉆進，帶動篩孔管進入至煤體內，待互聯鉆頭鉆進至預定位置后，開啟鉆機的推拉功能，使鉆桿向鉆孔孔口方向移動，進而使得篩孔管滯留在互聯鉆孔內；依據現場的工程實際情況，重復S4～S6，施工2～3個互聯鉆孔，使互聯鉆孔將已完成坍塌修復的瓦斯抽采鉆孔與相鄰的1～2個瓦斯抽采鉆孔進行互聯，形成瓦斯抽采鉆孔的網絡；完成互聯鉆孔的施工后，退出互聯鉆頭、鉆桿、互聯導向管路，將連接軟管與三通管進行連接，并使三通管的另外兩端分別于瓦斯抽采管道和除水除渣裝置進行連接，而后繼續實施瓦斯抽采。