1.本发明属于煤矿有害气体治理技术领域，具体涉及一种治理上覆采空区有害气体下泄的方法。
背景技术：
2.双系煤层区域赋存有侏罗系与石炭系，目前，侏罗系煤层开采已近完毕，由于侏罗系可采煤层较多，故开采后垂向上形成了较多采空区，且各采空区垂向间距较小，石炭系厚煤层及特厚煤层为主要的开采煤层，由于煤层较厚，覆岩强度高破坏力强，采空区裂隙与上覆侏罗系采空区沟通，极易诱发采空区害气体下泄，严重威胁着作业人员的生命安全，给矿井安全生产带来重大隐患。
3.井下通常采取均压通风解决上覆采空区有害气体下泄，均压通风技术就是通风系统调整的特殊形式，是通过构筑通风设施，安装均压管路，安设局部通风机等手段，降低均压地段两端的压差，达到控风和消除漏风的技术要求。根据煤层井下实施均压技术的区域是否封闭，均压技术分为开区均压和闭区均压两种类型，闭区均压是在有可能发生自燃发火而封闭的区域内采取均压措施防止火灾的发生，开区均压是指在生产工作面建立的均压系统，其特点是在保证工作面所需通风风量的条件下，通过实施通风调节，尽量减少向采空区漏风，抑制煤的自燃，防止一氧化碳等有害气体涌入工作面，从而保证正常生产的进行。但此种方法因需要增大风量，使得氧气量足，极易造成采空区内遗煤自燃，另一方面当井下意外停电时，均压系统内的压力会降低，此时上覆采空区有害气体会大量下泄，给矿井安全生产带来重大隐患。
技术实现要素：
4.本发明针对现有解决上覆采空区有害气体下泄的方法因需要增大风量，使得氧气量足，极易造成采空区内遗煤自燃等安全问题，提供一种治理上覆采空区有害气体下泄的方法，在本煤层工作面上覆采空区内施工钻孔，并定向抽采距离本煤层最近一层采空区的有害气体，结合井下通风压力，合理调控地面抽放负压，从而达到防止有害气体下泄，服务煤矿安全生产本发明采用如下技术方案：一种治理上覆采空区有害气体下泄的方法是在现采煤层工作面上覆采空区内施工钻孔，并定向抽采距离本煤层最近一层采空区的有害气体，结合井下通风压力，合理调控地面抽放负压，从而达到防止有害气体下泄，服务煤矿安全生产。
5.在现采煤层工作面上覆采空区内施工钻孔，并进行地面负压抽放，抽放负压需要大于井下通风压力，使采空区内的有害气体通过钻孔排至地面，达到防止有害气体下泄，服务煤矿安全生产。
6.所述的“钻孔”地面位置须布置在目的采空区的裂隙发育区，避免布置在压实区。另外还需满足地表地形易于施工，以减少道路及井场施工工程量。
7.所述的“钻孔”为三开结构，其中，一开钻井终孔位置钻过风化带岩层至基岩以下15m位置，套管注水泥固井；二开钻井钻穿现采煤层上覆次近采空区5-10米，下套管注水泥固井，封固此采空区（适用于存在多层采空区地层），三开钻至现采煤层上覆最近采空区裸眼完井。
8.所述的“三开结构”：一开采用ф425mm空气潜孔锤开孔，下ф377.7mm
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10mm钢级表层套管。二开采用ф311.15mm钻头钻进至采空区裂隙带，更换为氮气循环介质施工，完钻后下入ф244.5mm
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8.94mm技术套管，三开采用 φ215.9mm 的钻头钻至目的采空区并裸眼完井。
9.所述的“地面抽放负压”须大于井下通风压力，具体抽放压力跟钻孔的深度以及采空区距离采煤工作面的距离有关。
10.本发明是在存有上覆采空区的预采煤层工作面地面位置合理布置钻孔，钻至预采煤层最近采空区完井，并在地面进行负压抽采，通过合理调节地面抽采压力，有效解决采空区内有害气体下泄，本工艺钻孔施工及有害气体抽采皆为地面工程，相比均压技术，安全快速，具体可获得以下效果：1、此工艺技术将采空区有害气体从地面进行排放，防止其下泄至采煤工作面，利于井下安全生产。
11.2、地面钻孔可进行排水作业，在存有采空区水患的区域，可先进行排水，再进行排气，同时解决井下突水隐患和有害气体下泄，一举两得。
12.3、从经济及管理方面考虑，此工艺技术相对井下均压通风系统，更加经济且便于管理。
13.4、从资源有效利用方面，通过实施地面钻孔可以将采空区有害气体（瓦斯）抽采至地面并作为一种能源进行利用，达到废弃资源有效利用。
14.5、随着采煤工作面推进，当新采空区和上部上覆采空区沟通后，本工艺技术还可以抽采新采空区内瓦斯气体，防止上隅角瓦斯积聚，从而减少此方面的安全隐患。
附图说明
15.图1为本发明的钻孔平面位置图；其中：1-上覆采空区ⅰ；2-进风流；3-进风巷；4-工作面回采方向；5-采空区；6-回采工作面；7-顶部回风巷；8-回风巷；9-钻孔；10-回风流；11-上覆采空区ⅱ。
16.图2为本发明的钻孔井身结构图；其中：12-一开钻孔；13-表层套管；14-固井水泥；15-二开钻孔16-采空区ⅰ；17-非目的采空区固井；18-采空区ⅱ；19-三开钻孔；20-目的采空区；21-预（现）采煤层。
具体实施方式
17.结合实例，对本发明做进一步说明。
18.本发明是在存有上覆采空区的预采煤层工作面地面位置合理布置钻孔，钻至预采煤层最近采空区完井，并在地面进行负压抽采，通过合理调节地面抽采压力，有效解决采空区内有害气体下泄。
19.1、上覆采空区地面钻孔位置布置原则
钻孔布置在距离预采煤层工作面切眼约200米处便于施工处（可移范围控制在20米以内，但只限靠近工作面切眼方向）；钻孔靠近预采工作面回风巷，距离约10米，对于u+1通风系统，钻井布置在两回风巷之间，地面有利于施工处；钻孔位置须布置在目的采空区的裂隙发育区，避免布置在压实区。另外还需满足地表地形易于施工，以减少道路及井场施工工程量。
20.2、钻井钻井井身结构为三开结构，其中，一开钻井终孔位置钻过风化带岩层至基岩以下10m位置，套管注水泥固井；二开钻井钻穿现采煤层上覆次近采空区5-10米，下套管注水泥固井，封固此采空区（适用于存在多层采空区地层），三开钻至现采煤层上覆最近采空区裸眼完井。
21.详述如下：（1）一开采用ф425mm空气潜孔锤开孔，钻穿基岩风化带10m后，以实钻地层为准，下ф377.7mm
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10mm钢级j55表层套管，封固地表疏松层。
22.（2）二开采用ф311.15mm空气潜孔锤钻头钻进至采空区裂隙带（钻进过程中出现漏风），更换为氮气循环介质施工，钻进至侏罗系次二层采空区底板以下5m，下入ф244.5mm
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8.94mm钢级j55技术套管，固井封固煤层采空区，在地面将二开套管与表层套管环空间隙使用黄土填实。
23.（3）三开采用 ф215.9mm 的钻头进行钻进，钻至目的采空区，裸眼完井。
24.3地面抽放地面采用负压抽采，钻井工程施工完毕后，进行地面抽采工程设备的安装，抽出气体从井口经过阻燃装置被吸入真空泵，经过参数监测设备后通过阻燃装置进入管网。在抽采过程中需随时监测采空区内气体成分和浓度变化，若co浓度出现急剧升高，则需采取注氮等积极的防灭火措施，防止采空区内遗煤氧化自燃，需在抽放管路上设置相应的抽采数据监测装置。监测对象主要包括甲烷浓度、氧气浓度、抽采负压、抽采流量。