专利名称：阶梯式钻孔卸压防突方法
技术领域：
本发明涉及一种钻孔卸压防突方法，特别是涉及一种阶梯式钻孔卸压防突方法。
背景技术：
一般情况下，成煤过程中形成了大量的瓦斯气体(主要成份是甲烷)与煤伴生，由于受上部岩体压力及周边约束，这些气体以较大的密度甚至以固态存在。一旦受到采动影响，这些气体会迅速释放，形成瓦斯气体涌出。这时大量的瓦斯气体连带着破碎的煤炭一起往外冲出来，造成大量人员伤亡，造成设备设施的损坏。有时甚至出现爆炸。目前在煤矿开采过程中，按照防突要求，需要先钻孔卸压。传统的钻孔卸压方式是在开采段上均布钻孔放气，然后开采；再在下一开采段继续打孔放气，再开采。这种钻孔卸压的方式在一定程度上确保开采的安全性。然而，由于在不断开采和钻孔的过程中破坏煤层中压力平衡，继续钻孔的时候时常出现因内部压力过大而发生突出的事故发生。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，本发明提供一种阶梯式钻孔卸压防突方法。技术方案一种阶梯式钻孔卸压防突方法，包括以下步骤(1)将预开采煤层沿开采方向分为若干个近似相等的开采段，在第一开采段煤层上钻出m个长度为Adl的卸压短孔，在第二开采段将上述m个卸压孔的η个延伸为长度Adl+Ad2的卸压中孔，在第三开采段将上述η个卸压中孔的ρ个再延伸为长度 Δ dl+ Δ d2+ Δ d3的卸压长孔；(2)开采完成第一开采段后，将原第二开采段作为新的第一开采段，在该段中继续钻孔，将η个卸压孔增加为m个长度为Δ(12的卸压短孔，将原第三开采段作为新的第二开采段，在该段将上述m个卸压孔中的n-p个延伸为长度Δ d2+ Δ d3的卸压中孔，将原第四开采段作为新的第三开采段，将新的第二阶段中的η各卸压孔中的ρ个再延伸为长度 Δ d2+ Δ d3+ Δ d4的卸压长孔；(3)沿开采方向依次按照第(2)步的钻孔卸压方法循环向前开采和打孔。上述卸压短孔、卸压中孔和卸压长孔依次等间隔均布。上述卸压孔分别出现了同时包括三个开采段的卸压长孔，同时包括两个开采段的卸压中孔和仅包括一个开采段的卸压短孔，各卸压孔依次等间隔均布。本发明的有益效果本发明的方法能够在煤层没有收到破坏的时候将你不高压气体首先释放一部分， 等到进一步开采时再将临开采段钻孔充分放气，确保在开采过程中不断对较深预开采煤层进行部分放气，避免煤层因受力平衡被打破后再冒然钻孔而导致灾难性突发事故的发生。
图1是本发明开采方法示意图。
图中标号1为煤层，2为卸压短孔，3为卸压中孔，4为卸压长孔。
具体实施例方式实施例一参见图1，一种阶梯式钻孔卸压防突方法，适用于预开采煤层，首先，将预开采煤层沿开采方向分为若干个开采段，各开采段长度近似相等，其长度分别用Adi、Ad2、Ad3、Ad4……等表示，例如每隔20米或30米为一个开采层。在第一开采段煤层上钻出m个长度为Adl的卸压短孔(约20米)，将该开采段内高压气体尽可能充分地释放，以便防止该段在开采过程中出现突出事故。在第二开采段将上述m个卸压短孔的η个延为长度Δ dl+ Δ d2的卸压中孔，在第三开采段将上述η个卸压中孔的P个再延为长度Adl+Ad2+Ad3的卸压长孔。由于第二开采段和第三开采段位于内侧深处，是非直接开采，所以对其进行局部放气并不会造成钻孔时的突出事故，对第二开采段和第三开采段逐步放气可以减少其对外层煤体的压力，用以防止前段煤层开采后出现内部压力相对较大而出现突出事故。开采完成第一开采段后，将原第二开采段作为新的第一开采段，在该段中继续钻孔将η个卸压短孔(原来为卸压中孔)增加为m个长度Δ(12的卸压短孔，将该开采段内高压气体尽可能充分地释放，以便防止该段在开采过程中出现突出事故。将原第三开采段作为新的第二开采段，在该段将上述m个卸压中孔(原来为卸压长孔)的n-p个延伸长度为 Δ d2+ Δ d3的卸压中孔(原来已经存在ρ个卸压孔，再增加n-p个，共η个卸压孔)，将原第四开采段作为新的第三开采段，将新的第二阶段中的η各卸压中孔中的ρ个再延伸出长度 Δ d2+ Δ d3+ Δ d4的卸压长孔。沿开采方向依次按照上述钻孔卸压方法循环向前开采和打孔。需要说明的是，上述的m、η和ρ用于表示卸压孔的个数，而不被限定具体某一值，具体个数根据实际需要而定。上述卸压孔分别出现了同时包括三个开采段的长卸压孔，同时包括两个开采段的中卸压孔和仅包括一个开采段的短卸压孔，各卸压孔依次等间隔均布，如图1所述短-中-长-中-短……，依次排列分布。
权利要求
1 一种阶梯式钻孔卸压防突方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将预开采煤层沿开采方向分为若干个近似相等的开采段，在第一开采段煤层上钻出m个长度为Adl的卸压短孔，在第二开采段将上述m个卸压孔的η个延伸为长度Adl+Ad2的卸压中孔，在第三开采段将上述η个卸压中孔的ρ个再延伸为长度 Δ dl+ Δ d2+ Δ d3的卸压长孔；(2)开采完成第一开采段后，将原第二开采段作为新的第一开采段，在该段中继续钻孔，将η个卸压孔增加为m个长度为Δ(12的卸压短孔，将原第三开采段作为新的第二开采段，在该段将上述m个卸压孔中的η-ρ个延伸为长度Δ(12+Δ(13的卸压中孔，将原第四开采段作为新的第三开采段，将新的第二阶段中的η各卸压孔中的ρ个再延伸为长度 Δ d2+ Δ d3+ Δ d4的卸压长孔；(3)沿开采方向依次按照第(2)步的钻孔卸压方法循环向前开采和打孔。
2.根据权利要求1所述的阶梯式钻孔卸压防突方法，其特征在于，上述卸压短孔、卸压中孔和卸压长孔依次等间隔均布。
全文摘要
本发明涉及一种阶梯式钻孔卸压防突方法，将预开采煤层沿开采方向分为若干个近似相等的开采段，在第一开采段煤层上钻出m个卸压短孔，在第二开采段钻出卸压中孔，在第三开采段钻出p个卸压长孔，在开采下一开采段时，在分别增加如上述的数量的钻孔。本发明的方法能够在煤层没有受到破坏的时候将高压气体首先释放一部分，等到进一步开采时再将临开采段钻孔充分放气，确保在开采过程中不断对较深预开采煤层进行部分放气，避免煤层因受力平衡被打破后再冒然钻孔而导致灾难性突发事故的发生。
文档编号E21B7/04GK102155257SQ201110075060
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者李辉, 武炜, 郭春生 申请人:河南理工大学