高瓦斯低透气性煤层冲孔割缝卸压增透瓦斯抽采方法

文档序号:5364866阅读:229来源:国知局
专利名称:高瓦斯低透气性煤层冲孔割缝卸压增透瓦斯抽采方法
技术领域
本发明涉及一种高瓦刺KSn性^M冲孔割缝卸压增透瓦斯抽采方法,尤其适用于高瓦斯低 約I^M区域性瓦斯抽采。
背景技术
高瓦斯fK3tnffiS层的开采往往伴随着爐瓦斯涌出,特别是随着麟妒的高效集约化和 开采深度的增加,瓦斯涌出量^M大,瓦斯爆炸和瓦斯突出危险的 ^*^重,瓦斯灾害已 成为制约高^^^化^f3^术^M和娃妒的驢要因素。因此,如i贿效i鹏军决高瓦斯煤层开 ^3i程中的瓦斯涌出问题,对W錢妒具有十分觀的意义。我国自20鹏己70年代以^ 寸低 鹏性高瓦斯和突出危险鹏进行了多种瓦斯抽雜阪增M^的探索性逸验研究。
解决高瓦刺Kt^WM开^3i程中的瓦斯涌出问题的主Mt施是瓦斯抽采。i!31瓦斯抽采, 不仅可以有鄉也M^廳开^31程中的瓦斯涌出,确保W^的娃性;同时,抽采出来的高浓 度瓦斯又可加以禾,,实5舰能源瓶。目前細的高瓦刺Ktn'MM卸压增3^t施主魏 莉L 松动爆破、銜U^制爆破和水新荒等,^ffl,方法后,钻孔有效影响范围在2(XM000mm,煤体 m性提高l(MO倍左右,瓦斯抽采浓^51达5~20%,抽采时间要l年以i^倉嫩进行釆煤作业。
鹏方法均雜钻孔有$條响范围小、工作面钻孑Lffii:工作S^和抽采效率低的问题,需栗采取卸
压增透的方法,扩大钻孔有 媳响范围,提高本廳瓦斯贼' 媒。

发明内容
技术问题本发明的目的是Jli共一种高瓦斯低iini^M冲 L割纟敏阪增透瓦斯抽采方法,
以提高钻孔割躯卸压影响范围,结合抽3^孔密封,增加单钻孔瓦斯流4S^瓦斯抽采效率。
技术方案本发明^E刺eS^'MM^孔割纟難阪增透瓦斯抽釆方法
(1) 用辦几将带有高压密封的通孔牵浙向,"嶋或穿层钻孑LM设定位置;
(2) 启^WliSmt钻作业,同时启动高ffi^, 3!3i钻孔内的高压密封通孔f浙将一定压 力和纟驢的高ffiltit^钻孔两侧的煤体逝fiiii钻边切割,使钻孔两侧形成一定離和高度的扁平纖
(3) 对廳Sa行割缝;在穿辯占孔情况下,对願段^di行割缝;对廳顺涙钻孔,在 距离钻孔孔口5 10m奶亭止割謝乍业,直魏出柳;
(4) 在钻孔中插AM孔徵蹄鹏孔密封,并对廳进行瓦斯抽采;
(5) 继续下一W占孔的钻进、害U缝、密封和瓦斯抽采作业。
戶 的一定压力为25 30MPa, 、M为40~80L/min;戶if^在钻孔两侧形成的扁平纟對曹^g为 400~700mm、缝宽为2(K30mm。
有益效果:本发明的冲孔割会雜阪增透瓦斯 方法,将高ffii^i技术与钻孑Lin:技7^目结合,
实现钻进和害縫一体化。辦几^iS行高JEI^體U^t施后,首先增加了煤体暴露面积,相当于局部
范围内瓶了一层极薄的傲户层,超喔内自aif放,给廳内部卸压、瓦斯释放和流辦i腊了良
好的斜牛,其结果^^了lif上下煤体的一定范围的较充辦阪,增大了廳的,性能;其次,
害ij纟ift煤体中形成的会iti或空间祖ik^力的作用下,使謝曹周围的煤体向謝曹空间移动,因而更扩
大了纟繊卸压、排瓦斯范围。由于高JEIt流割缝的切割、冲击作用,钻孑调围1分煤懒皮高胁Jc
击餅走,形鹏平謝曹空间,这一^fsr训鯛围煤体a^位移和膨胀,增力盯煤体中的裂隙,
大大改善了願中的瓦斯流动状态,钻孔有5媳响范围在100(K3000mm,煤体 性可提高 20(K300f咅左右,给廳内部卸压、瓦赚放和流动创造了良好的割牛。可将高瓦刺KtntOTl 转变为容易抽釆廳,M3^寸孔管、汇流管和支管将钻孑li^Att體网,单孔瓦斯鹏量平均可达 0.3m3/min ,瓦斯抽采浓度可恐0~60%,回紅作面瓦斯抽放率超1」50%以上,害U纟難卩压增透后, 瓦斯抽放钻孑im^M(K20。/。。实现高瓦刺Ktn性突出》媒瓦斯的安全、高效、均匀抽采,变高 瓦斯突出危险煤层为低瓦^a突出危险煤层。退出f浙后,插A^f孔管实艇狩L对S^进行瓦斯
抽采。其方法简单,操作容易,'; ^好,具有广泛的实用性。
具体实航式
本发明高瓦刺Kgn'ft^冲孔割缝卸压增透瓦斯抽采方法将高ffi^荒技术与钻孑Ui工技 ^g结合,实现钻进和割缝一体化。首5feffl辦几向,)i,或穿层钻孔,钻孑UfiX阶段,与普通的 钻孑UIIS本一致,靴为带有高压密封的通孔柳。当钻孔钻至设定位置,设定位置根据i顿信 息确定廳川廳或穿层钻孔的角度、钻 L離等;启动^WlJ41fll钻作业,同时启动高ffi^,水 》魅超高ffim加压,经f術将高Jl7jc針流i!i^M钻头制立的正向Blflf射出,与l(Wl共同^g钻进 作业,钻孔内的高压密封通孔fiWF将压力为25 30Mpa、',为40~80L/min的高Jllt^t钻孔两侧的煤体謝 M钻边切割,使钻孔两侧形成一定鹏口高度的扁平纖钻鹏束后,綱亭止转
动,只进^ii钻作业,高压泵加压,水JBi5顾述力鲕,根据需要,可将水与高压磨料发魏
fi^生的磨料粒子相混合,形 固两相流体,与此同时钻头蹈空驢^^mti:向钻 LS侧向割
缝的切换,进行割缝作业。当钻头钻鹏iM^预定^S后,停止钻进,启动高压泵站,在钻孔内运
用压力25 30MPa、流量40 80L/min的高M1^t钻孔两侧的煤体謝界刀割,割会131程中的煤流 量在5k^min左右,在钻孔两侧形成一条報400 700mm、缝宽20~30mm的扁平謝t利用胃 JEI^&l每切害iJ下来的煤体带出孑L^卜。穿层钻孔情况下,对廳段^da行割缝;针对高瓦刺K3tn 'MM的U赈钻孔,为了保证作业^^和有利于对孔口进行密繊采,需要留有一定的超前距,根 据需要可以被巨离孔口5 10m处停止割缝作业,直^I钻。退出靴后,插AM孔管^MI寸孔, 封孔长度不小于10m,封孔管爐不小于12m、直径50mm; fflMM孔管、汇流管和支徵辨占孔 3iAtt體网,对廳进行瓦斯抽采,钻孔孔口负压不低于20KPa ,钻孑咖采时间不低于6个月。 重复±3^1程,继续下一,占孔的钻进、害縫、密封和瓦斯抽^f乍业。
权利要求
1、一种高瓦斯低透气性煤层冲孔割缝卸压增透瓦斯抽采方法,其特征在于(1)用钻机将带有高压密封的通孔钻杆向煤层顺层或穿层钻孔至设定位置;(2)启动钻机进行退钻作业,同时启动高压泵站,通过钻孔内的高压密封通孔钻杆将一定压力和流量的高压射流对钻孔两侧的煤体进行边退钻边切割,使钻孔两侧形成一定宽度和高度的扁平缝槽;(3)对煤层段进行割缝;在穿层钻孔情况下,对煤层段全长进行割缝;对煤层顺层钻孔,在距离钻孔孔口5~10m处停止割缝作业,直接退出钻杆;(4)在钻孔中插入封孔管进行常规封孔密封,并对煤层进行瓦斯抽采;(5)继续下一个钻孔的钻进、割缝、密封和瓦斯抽采作业。
2、 丰雕权利要求1戶腿的高瓦刺Kin性廳冲孔割缝卸压增透瓦斯抽采方法,辦征在于: 0M的一定压力为25 30MPa, itfi为40~80L/min。
3、 根据权利要求1臓的高瓦刺etntt^M冲孔割缝卸压增透瓦斯抽采方法,期寺征在于: 戶Jf^在钻孔两侧形成的扁平会對曹判2为4(XK700mm、缝宽为2(K30mm。
全文摘要
一种高瓦斯低透气性煤层冲孔割缝卸压增透瓦斯抽采方法,当钻头钻进到煤层预定位置后,在钻孔内用一定压力和流量的高压水射流对钻孔两侧的煤体进行切割,在钻孔两侧形成一定宽度和高度的扁平缝槽;利用高压水射流将切割下来的煤体带出孔外。大大增加了钻孔内割缝处煤体暴露面积,所形成的扁平缝槽相当于局部范围内开采了一层极薄的保护层,使钻孔内煤体卸压、增透和瓦斯排放有效影响范围扩大,煤体透气性提高了200~300倍左右,单孔瓦斯抽采量平均可达0.3m<sup>3</sup>/min,瓦斯抽采浓度可达30~60%,回采工作面瓦斯抽放率达到50%以上,割缝卸压增透后,瓦斯抽放钻孔数减少10~20%。实现高瓦斯低透气性突出煤层瓦斯的安全、高效、均匀抽采,变高瓦斯突出危险煤层为低瓦斯无突出危险煤层。
文档编号E21F7/00GK101644166SQ20091018212
公开日2010年2月10日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者吴海进, 张连军, 威 杨, 林柏泉, 成 翟 申请人:中国矿业大学
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