專利名稱：“四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦井下瓦斯抽采技術(shù)工藝。
背景技術(shù)：
煤層瓦斯是一種潔凈能源，但對(duì)煤礦生產(chǎn)而言更是一種災(zāi)害源。如何實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)前、 回采前、回采中、回采后(采空區(qū))的瓦斯抽采，實(shí)現(xiàn)資源開發(fā)利用和煤礦減災(zāi)的雙重目的， 一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。我國(guó)在煤礦開采前，首先要實(shí)現(xiàn)煤層區(qū)域預(yù)抽，預(yù)抽達(dá)標(biāo)之后，在煤層巷道掘進(jìn)時(shí)普遍采用掘前預(yù)抽、邊掘邊抽等技術(shù)工藝，掩護(hù)煤層巷道掘進(jìn)，但我國(guó)大部分礦井為煤與瓦斯突出礦井，存在鉆孔施工困難，易出現(xiàn)頂鉆、卡鉆、噴孔等現(xiàn)象，嚴(yán)重制約了煤層巷道的掘進(jìn)，并且抽采鉆孔只能為掘進(jìn)服務(wù)，不能為采前、采中、采后(采空區(qū))服務(wù)。掘進(jìn)前、回采前、回采中、回采后的各個(gè)階段均需單獨(dú)施工鉆孔進(jìn)行抽采，鉆孔使用率較低，并且由于大多是在煤孔中進(jìn)行抽采，打鉆、抽采封孔等都受到了制約。因此，有必要改進(jìn)鉆孔布置工藝，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)前、回采前、回采中、回采后一體化抽采。同時(shí)，當(dāng)前我國(guó)不少地方安監(jiān)部門要求突出礦井必須先掘巖層巷道，從巖層巷道施工穿層鉆孔對(duì)煤層進(jìn)行抽采，當(dāng)抽采達(dá)標(biāo)后，才可以進(jìn)行煤層巷道的掘進(jìn)。這樣，就造成了巖層巷道及穿層抽采鉆孔的浪費(fèi)，甚至有部分軟煤層，穿層鉆孔難以施工，治理瓦斯也就無(wú)從談起。對(duì)高瓦斯突出礦井，往往在預(yù)掘巷道上部均施工巖層巷道，通過(guò)在巖層巷道向煤層施工大量穿層鉆孔進(jìn)行抽采，抽采達(dá)標(biāo)之后進(jìn)行煤層巷道的掘進(jìn)，嚴(yán)重制約了煤層巷道掘進(jìn)及工作面回采速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可實(shí)現(xiàn)在煤層巷道掘進(jìn)期間、工作面回采前、回采中、回采后各時(shí)期的瓦斯高效抽采。同時(shí)，掩護(hù)工作面的雙煤層巷道掘進(jìn)的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，包括如下步驟(1)選取煤層工作面；(2)收集、整理該工作面地質(zhì)勘探鉆孔并觀察，描述煤層的頂板和/或底板巖性，確定煤層頂板巖層巷道和/或煤層底板巖層巷道的層位；(3)結(jié)合工作面布置情況，確定所述巖層巷道水平投影與煤層巷道的關(guān)系，進(jìn)行煤層頂板巖層巷道和/或煤層底板巖層巷道的掘進(jìn)；(4)從所述煤層頂板巖層巷道和/或煤層底板巖層巷道的巖層巷道壁分別向巖層巷道一側(cè)鉆進(jìn)措施孔、向煤層工作面內(nèi)鉆進(jìn)抽采孔， 并且對(duì)措施孔通過(guò)實(shí)施松動(dòng)爆破和/或水力壓裂對(duì)煤層進(jìn)行增透，措施孔為位于煤層的頂板和/或底板巖層內(nèi)且相應(yīng)位于煤層工作面上方或者下方的巖層鉆孔；(5)將措施孔及抽采孔封孔并入抽采管路進(jìn)行瓦斯抽采，直至煤層瓦斯達(dá)標(biāo)，之后進(jìn)行煤層巷道掘進(jìn)；(6)在回采前、回采中通過(guò)措施孔和/或抽采孔繼續(xù)對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行瓦斯抽采，回采后，通過(guò)措施孔抽采采空區(qū)的瓦斯。
3
在步驟(4)中，先鉆進(jìn)措施孔，然后對(duì)措施孔實(shí)施松動(dòng)爆破和/或水力壓裂，再鉆進(jìn)抽采孔。在步驟(5)中，措施孔及抽采孔封孔并入抽采管路進(jìn)行瓦斯抽采時(shí)，測(cè)試抽采濃度、抽采流量，根據(jù)抽采濃度及抽采流量計(jì)算預(yù)計(jì)抽采達(dá)標(biāo)時(shí)間；達(dá)到預(yù)計(jì)抽采達(dá)標(biāo)時(shí)間后，進(jìn)行煤層瓦斯含量測(cè)試，確定煤層瓦斯抽采達(dá)標(biāo)情況，如不達(dá)標(biāo)則繼續(xù)抽采直至達(dá)標(biāo)， 之后再進(jìn)行煤層煤層巷道掘進(jìn)。措施孔及抽采孔封孔后，如果抽采效果不好，也可繼續(xù)對(duì)措施孔采取煤層增透措施或?qū)Τ椴煽撞扇∷毫训让簩釉鐾复胧┲敝镣咚钩椴蛇_(dá)標(biāo)。措施孔的鉆進(jìn)方向?yàn)檠孛簩拥淖呦蚧蛘哐孛簩拥膬A向，措施孔和抽采孔沿巖層巷道壁設(shè)置間隔多個(gè)，措施孔和抽采孔的延伸方向與煤層巷道延伸方向均具有一定夾角。在巖層巷道壁上的同一鉆進(jìn)點(diǎn)即鉆進(jìn)措施孔又鉆進(jìn)抽采孔，同一鉆進(jìn)點(diǎn)鉆進(jìn)的抽采孔為1個(gè)或者多個(gè)。所述煤層的頂板巖層巷道和/或煤層底板巖層巷道與待掘進(jìn)或者掘進(jìn)的煤層巷道相平行。所述措施孔為仰角，長(zhǎng)度跨越待回采工作面或正回采工作面的運(yùn)輸順槽和軌道順槽，且兩端超出各自臨近的待掘運(yùn)輸順槽或軌道順槽各15 m，措施孔施施工孔徑為75 120 mm，措施孔與煤層巷道夾角為45飛6°，所述巖層巷道壁上的鉆進(jìn)點(diǎn)與巖層巷道底的距離由鉆機(jī)性能決定，一般為lm。抽采孔長(zhǎng)度均勻覆蓋整個(gè)煤層工作面，并且相鄰抽采鉆孔在煤層工作面的終點(diǎn)孔底間距不大于10 m,當(dāng)施工完廣2個(gè)抽采孔之后可以進(jìn)行抽采孔流量測(cè)試，根據(jù)單孔抽采瓦斯純流量大小及允許抽采時(shí)間，確定所需抽采鉆孔數(shù)目，實(shí)際施工數(shù)目需大于所需數(shù)目。所述措施孔和抽采孔的封孔長(zhǎng)度均為30m。本發(fā)明的有益效果為采用“四期五用”鉆孔抽采瓦斯工藝技術(shù)，每個(gè)工作面能夠省略一條巖層巷道，并且少施工穿層鉆孔，能夠掩護(hù)雙煤層巷道掘進(jìn)，提高掘進(jìn)效率。減少了鉆孔采掘前，回采前、中、后期各個(gè)階段的抽采管理負(fù)擔(dān)。減少巖巷掘進(jìn)及施工鉆孔工程量，提高鉆孔利用率、加大抽采半徑、縮短抽采時(shí)間，為掘進(jìn)前、回采前、回采中、回采后各時(shí)期瓦斯抽采服務(wù)，減少了各階段抽采鉆孔管理負(fù)擔(dān)。同時(shí)，能夠掩護(hù)雙煤層巷道掘進(jìn)，最大限度消除瓦斯災(zāi)害。“四期五用，，鉆孔抽采瓦斯工藝技術(shù)，施工一次抽采鉆孔即可為四個(gè)階段服務(wù)，不僅提高了鉆孔的鉆進(jìn)效率，達(dá)到了掩護(hù)雙煤層巷道掘進(jìn)的目的，同時(shí)，輔以水力壓裂、深孔爆破等技術(shù)可提高煤層抽采效率，為早日安全生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。


圖1是本發(fā)明的頂板巖層巷道的水平投影視圖； 圖2是圖1中的A-A視圖。
具體實(shí)施例方式由圖1和圖2所示的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，包括如下步驟 (1)選取具有突出危險(xiǎn)性，難以直接進(jìn)行煤層巷道掘進(jìn)的煤層工作面2為施工對(duì)象；
4通過(guò)進(jìn)行煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等的測(cè)試，結(jié)合國(guó)家、地方煤監(jiān)對(duì)突出煤層巷道掘進(jìn)的相關(guān)規(guī)定，選取突出危險(xiǎn)性嚴(yán)重、煤層施工鉆孔困難的工作面2作為研究對(duì)象。當(dāng)然，不具有突出危險(xiǎn)性的煤層也可以采用”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行治理，只是嚴(yán)重突出煤層(如松軟難鉆進(jìn)煤層)能夠更加體現(xiàn)出此種工藝的優(yōu)越性。(2)在該煤層工作面2上地質(zhì)勘探鉆孔，并收集、整理、觀察該煤層工作面2內(nèi)的地質(zhì)勘探鉆孔，描述煤層的頂、底板巖性，確定煤層的頂板巖層巷道6的合理層位；地質(zhì)勘探鉆孔之后，煤層頂板巖層巷道6掘進(jìn)之前，井筒、大巷等施工完成之后，應(yīng)掘進(jìn)采區(qū)軌道運(yùn)輸上山巷道7、采區(qū)膠帶運(yùn)輸上山巷道8和采區(qū)回風(fēng)上山巷道9，采區(qū)軌道運(yùn)輸上山巷道7、 采區(qū)膠帶運(yùn)輸上山巷道8和采區(qū)回風(fēng)上山巷道9為現(xiàn)有技術(shù)，故不詳細(xì)敘述。由于”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法的關(guān)鍵是要施工煤層的頂、底板巖層巷道壁上鉆進(jìn)措施孔3和抽采孔4，所以前提是要進(jìn)行頂、底板巖層巷道的掘進(jìn)，因此，施工巖層巷道與煤層的距離關(guān)系到了措施孔3及抽采孔4的施工參數(shù)，對(duì)瓦斯抽采也有較大影響。結(jié)合《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》石門揭煤的相關(guān)規(guī)定，認(rèn)為頂、底板巖層巷道與煤層的距離不得小于5 m，觀察工作面2內(nèi)已有地質(zhì)勘探鉆孔情況，如在煤層的頂、底板有較為破碎的巖石或地質(zhì)構(gòu)造帶，則將巖層巷道與對(duì)應(yīng)下方煤層工作面2部分的距離加大距離 M為7 m。在巖層巷道施工過(guò)程中要做好探鉆工作，隨時(shí)掌握巖層巷道與煤層的層位關(guān)系。(3)結(jié)合煤層工作面2布置情況，確定煤層的頂板巖層巷道6水平投影與煤層巷道的關(guān)系，進(jìn)行煤層頂板巖層巷道6的掘進(jìn)；
巖層巷道與煤層巷道的水平投影關(guān)系直接影響鉆孔施工長(zhǎng)度，結(jié)合措施孔3所采用的增透工藝，如水力壓裂、深孔松動(dòng)爆破等，認(rèn)為措施孔3最好為仰角，同時(shí)，考慮工作面2接替影響，認(rèn)為巖層巷道與煤層巷道的水平投影距離不宜太大?？紤]到《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第四十九條“要求鉆孔控制回采巷道外側(cè)的范圍是傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20 m，下幫至少10 m ；其他為巷道輪廓線外至少各15 m”的要求，在本例中，煤層頂、 底板巖層巷道與煤層巷道的水平投影距離為15 m合適，所述頂、底板巖層巷道位于相鄰煤層巷道的外側(cè)。在本例中頂板巖層巷道6與帶掘進(jìn)煤巷平行，即與運(yùn)輸順槽5和軌道順槽 1三者相互平行，頂板巖層巷道6位于臨近的運(yùn)輸順槽5的外側(cè)。(4)根據(jù)煤層瓦斯含量大小及預(yù)計(jì)抽采時(shí)間，確定措施孔3的數(shù)目及施工參數(shù)，鉆孔參數(shù)包括孔長(zhǎng)、開孔高度、孔徑、傾角、方位角，從所述煤層頂板巖層巷道6的巖層巷道壁向巖層巷道一側(cè)朝向煤層工作面2主體的方向鉆進(jìn)措施孔3。措施孔3為位于煤層工作面2上方或者下方的巖層鉆孔，并且措施孔3為位于煤層的頂、底板巖層內(nèi)全巖鉆孔，當(dāng)措施孔3位于煤層頂板巖層內(nèi)時(shí)，即位于煤層工作面2上方，當(dāng)措施孔3位于煤層底板巖層內(nèi)時(shí)，即位于煤層工作面2下方；措施孔3的鉆進(jìn)方向?yàn)檠孛簩拥淖呦蚧蛘哐孛簩拥膬A向，所述措施孔3為仰角，其長(zhǎng)度跨越待回采工作面或正回采工作面的煤層巷道的運(yùn)輸順槽5和軌道順槽1，且兩端超出各自臨近的待掘運(yùn)輸順槽5或軌道順槽1的長(zhǎng)度L為15 m，措施孔3施施工孔徑為75 120 mm，措施孔3的延伸方向與煤層巷道延伸方向具有一定夾角，措施孔3與煤層巷道水平投影的夾角為45飛6°，所述巖層巷道壁上措施孔3的鉆進(jìn)點(diǎn)距離巖層巷道底的距離由鉆機(jī)性能決定，一般為lm，措施孔3沿巖層巷道壁設(shè)置間隔多個(gè)。頂板巖層巷道6、運(yùn)輸順槽5和軌道順槽1三者相互平行，運(yùn)輸順槽5和軌道順槽1均屬于煤層巷道的范疇，此處為現(xiàn)有技術(shù)，故不詳細(xì)敘述。巖層巷道和軌道順槽1、運(yùn)輸順槽5在層位不一樣，即高度不一樣，得以實(shí)現(xiàn)措施孔3長(zhǎng)度跨越煤層掘進(jìn)巷的運(yùn)輸順槽5和軌道順槽1?？紤]到要對(duì)措施孔3實(shí)施水力壓裂、松動(dòng)爆破等增透措施，并能夠使鉆孔服務(wù)與采后采空區(qū)的瓦斯抽采，因此，為保證采取措施時(shí)的封孔長(zhǎng)度及采取措施的孔徑要求，措施孔3施施工孔徑為75 120 mm之間，措施孔3與煤層巷道夾角為45飛6°夾角可根據(jù)措施孔 3間距及封孔長(zhǎng)度進(jìn)行具體確定，但不小于30m。(5)對(duì)措施孔3通過(guò)松動(dòng)爆破、水力壓裂等工藝技術(shù)進(jìn)行煤層增透，即對(duì)措施孔3 既可以單獨(dú)松動(dòng)爆破，也可以單獨(dú)水力壓裂，或者也可松動(dòng)爆破、水力壓裂都實(shí)施進(jìn)行，提高單孔瓦斯的抽采效果；
因?yàn)榇胧┛?在巖孔中施工，僅靠打鉆過(guò)程中產(chǎn)生的裂隙難以起到溝通煤層的目的， 即使起到了，裂隙縫數(shù)也極其有限，因此，需要對(duì)措施孔3采取水力壓裂、松動(dòng)爆破等工藝技術(shù)，以達(dá)到改善煤、巖層透氣性系數(shù)的目的。水力壓裂可根據(jù)措施孔3間距及措施孔3與煤層的法向距離進(jìn)行具體的計(jì)算確定，原則上注水量為措施孔3所能覆蓋煤體體積的3%。進(jìn)行注入，注入壓力由煤層埋深確定，按每100 m埋深需2. 6 MI^a壓力計(jì)算，同時(shí)要考慮在壓裂過(guò)程中管路等摩阻損失。采用深孔松動(dòng)爆破技術(shù)進(jìn)行煤層頂、底板溝通，要嚴(yán)格控制炸藥使用量，以免使煤層的頂、底板巖石過(guò)于破碎，造成了后期開采困難及支護(hù)困難。采用松動(dòng)包括要保證絕大部分的頂、底板巖石能夠“裂而不碎”；
(6)根據(jù)煤層賦存條件及措施孔3實(shí)施情況，設(shè)計(jì)抽采鉆孔并施工，即從所述頂板巖層巷道壁向煤層工作面2內(nèi)鉆進(jìn)抽采孔4 ；抽采孔4的延伸方向與其所在煤層巷道延伸方向的水平投影也具有一定夾角，且夾角也為45-56°之間，抽采孔4沿頂板巖層巷道壁設(shè)置間隔多個(gè)。在巖層巷道壁上的同一鉆進(jìn)點(diǎn)即鉆進(jìn)措施孔3又鉆進(jìn)抽采孔4，同一鉆進(jìn)點(diǎn)鉆進(jìn)的抽采孔4為1個(gè)或者多個(gè)。抽采孔4長(zhǎng)度均勻覆蓋整個(gè)工作面2，并且相鄰抽采鉆孔在煤層工作面2的終點(diǎn)孔底間距不大于距離WO m,以便有效發(fā)揮措施孔3采取措施后的作用。 當(dāng)施工完廣2個(gè)抽采孔4之后可以進(jìn)行抽采孔4流量測(cè)試，根據(jù)單孔抽采瓦斯純流量大小及允許抽采時(shí)間，確定所需抽采鉆孔數(shù)目，實(shí)際施工數(shù)目需大于所需數(shù)目。抽采孔4的主要目的是為盡快抽出措施孔3影響范圍之內(nèi)的瓦斯，可根據(jù)允許抽采時(shí)間長(zhǎng)短、措施孔3采取措施預(yù)計(jì)影響范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)。(7)將措施孔3及抽采孔4封孔并入抽采管路進(jìn)行瓦斯抽采時(shí)，測(cè)試抽采濃度、抽采流量，根據(jù)抽采濃度及抽采流量計(jì)算預(yù)計(jì)抽采達(dá)標(biāo)時(shí)間；所述措施孔3和抽采孔4的封孔長(zhǎng)度均為30m。(8)達(dá)到預(yù)計(jì)抽采達(dá)標(biāo)時(shí)間后，進(jìn)行煤層瓦斯含量測(cè)試，確定煤層瓦斯抽采達(dá)標(biāo)情況，如不達(dá)標(biāo)則繼續(xù)抽采直至達(dá)標(biāo)，當(dāng)然，如果措施孔3及抽采孔4封孔后，抽采效果不好， 也可繼續(xù)對(duì)措施孔3采取煤層增透措施或?qū)Τ椴煽?采取水力壓裂等煤層增透措施后，再次對(duì)措施孔3和抽采孔4進(jìn)行瓦斯抽采直至瓦斯抽采達(dá)標(biāo)，之后進(jìn)行煤層煤層巷道掘進(jìn)；頂板巖層巷道6與所掘進(jìn)的煤巷平行，即與運(yùn)輸順槽5和軌道順槽1三者相互平行。措施孔3和抽采孔4應(yīng)避免同時(shí)施工煤層增透，當(dāng)對(duì)措施孔3進(jìn)行水力壓裂時(shí)水
6很快就從抽采孔4流走了，增透范圍有限。在回采前、回采中通過(guò)措施孔3或者抽采孔4繼續(xù)對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行抽采，當(dāng)然，也可同時(shí)通過(guò)措施孔3或者抽采孔4對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行抽采，回采后，由于采空區(qū)的跨落，采空區(qū)跨落部分的抽采孔4失去了繼續(xù)抽采的能力，但由于措施孔3為巖石鉆孔并且與回采工作面2有一定的角度，因此，可以繼續(xù)通過(guò)措施孔3抽采采空區(qū)的瓦斯。在本實(shí)施例中，封孔長(zhǎng)度30m，措施孔3以及抽采孔4與煤層巷道在水平投影上的夾角均為45-56°，封孔段末端離巷道的距離保證在20m，此處如果與巷道夾角太小容易在水力壓裂、松動(dòng)爆破時(shí)擊穿巷道一是危險(xiǎn)，二是增透的范圍有限，如垂直于煤層巷道工作面 2回采前鉆孔起到的超前抽采的效果不明顯。所以上述參數(shù)為最佳實(shí)施參數(shù)。在本實(shí)施例中僅以煤層頂板巖層巷道6實(shí)施措施孔3以及抽采孔4為例，當(dāng)然，實(shí)際施工中，也可掘進(jìn)煤層底板巖層巷道以實(shí)施措施孔3以及抽采孔4，煤層底板巖層巷道中實(shí)施措施孔和抽采孔以及瓦斯抽采、煤巷掘進(jìn)的方法步驟與煤層頂板巖層巷道中實(shí)施的步驟、原理、方法均相同，故不重復(fù)敘述。當(dāng)然，也可根據(jù)需要同時(shí)在煤層頂、底板巖層巷道實(shí)施措施孔3以及抽采孔4，再進(jìn)行瓦斯抽采、煤巷掘進(jìn)也可。本發(fā)明所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，為掘進(jìn)前、回采前、回采中、回采后各時(shí)期瓦斯抽采服務(wù)，減少了各階段抽采鉆孔管理負(fù)擔(dān)。這個(gè)是四期也是四用， 第五用是指可以掩護(hù)雙煤巷掘進(jìn)，即運(yùn)輸順槽5和軌道順槽1的掘進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于包括如下步驟(1)選取煤層工作面；(2)收集、整理該工作面地質(zhì)勘探鉆孔并觀察，描述煤層的頂板和/或底板巖性，確定煤層頂板巖層巷道和/或煤層底板巖層巷道的層位；(3)結(jié)合工作面布置情況， 確定所述巖層巷道水平投影與煤層巷道的關(guān)系，進(jìn)行煤層頂板巖層巷道和/或煤層底板巖層巷道的掘進(jìn)；(4)從所述煤層頂板巖層巷道和/或煤層底板巖層巷道的巖層巷道壁分別向巖層巷道一側(cè)鉆進(jìn)措施孔、向煤層工作面內(nèi)鉆進(jìn)抽采孔，并且對(duì)措施孔通過(guò)實(shí)施松動(dòng)爆破和/或水力壓裂對(duì)煤層進(jìn)行增透，措施孔為位于煤層的頂板和/或底板巖層內(nèi)且相應(yīng)位于煤層工作面上方或者下方的巖層鉆孔；(5)將措施孔及抽采孔封孔并入抽采管路進(jìn)行瓦斯抽采，直至煤層瓦斯達(dá)標(biāo)，之后進(jìn)行煤層巷道掘進(jìn)；(6)在回采前、回采中通過(guò)措施孔和/ 或抽采孔繼續(xù)對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行瓦斯抽采，回采后，通過(guò)措施孔抽采采空區(qū)的瓦斯。
2.如權(quán)利要求1所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于在步驟(4)中，先鉆進(jìn)措施孔，然后對(duì)措施孔實(shí)施松動(dòng)爆破和/或水力壓裂，再鉆進(jìn)抽采孔。
3.如權(quán)利要求2所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于在步驟(5)中，措施孔及抽采孔封孔并入抽采管路進(jìn)行瓦斯抽采時(shí)，測(cè)試抽采濃度、抽采流量，根據(jù)抽采濃度及抽采流量計(jì)算預(yù)計(jì)抽采達(dá)標(biāo)時(shí)間；達(dá)到預(yù)計(jì)抽采達(dá)標(biāo)時(shí)間后，進(jìn)行煤層瓦斯含量測(cè)試，確定煤層瓦斯抽采達(dá)標(biāo)情況，如不達(dá)標(biāo)則繼續(xù)抽采直至達(dá)標(biāo)，之后再進(jìn)行煤層煤層巷道掘進(jìn)。
4.如權(quán)利要求3所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于措施孔及抽采孔封孔后，如果抽采效果不好，也可繼續(xù)對(duì)措施孔采取煤層增透措施或?qū)Τ椴煽撞扇∷毫训让簩釉鐾复胧┲敝镣咚钩椴蛇_(dá)標(biāo)。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于措施孔的鉆進(jìn)方向?yàn)檠孛簩拥淖呦蚧蛘哐孛簩拥膬A向，措施孔和抽采孔沿巖層巷道壁設(shè)置間隔多個(gè)，措施孔和抽采孔的延伸方向與煤層巷道延伸方向均具有一定夾角。
6.如權(quán)利要求5所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于在巖層巷道壁上的同一鉆進(jìn)點(diǎn)即鉆進(jìn)措施孔又鉆進(jìn)抽采孔，同一鉆進(jìn)點(diǎn)鉆進(jìn)的抽采孔為1個(gè)或者多個(gè)。
7.如權(quán)利要求6所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于所述煤層的頂板巖層巷道和/或煤層底板巖層巷道與待掘進(jìn)或者掘進(jìn)的煤層巷道相平行。
8.如權(quán)利要求7所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于所述措施孔為仰角，長(zhǎng)度跨越待回采工作面或正回采工作面的運(yùn)輸順槽和軌道順槽，且兩端超出各自臨近的待掘運(yùn)輸順槽或軌道順槽各15 m，措施孔施施工孔徑為75 120 mm，措施孔與煤層巷道夾角為45飛6°，所述巖層巷道壁上的鉆進(jìn)點(diǎn)與巖層巷道底的距離由鉆機(jī)性能決定， 一般為lm。
9.如權(quán)利要求8所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于抽采孔長(zhǎng)度均勻覆蓋整個(gè)煤層工作面，并且相鄰抽采鉆孔在煤層工作面的終點(diǎn)孔底間距不大于10 m,當(dāng)施工完廣2個(gè)抽采孔之后可以進(jìn)行抽采孔流量測(cè)試，根據(jù)單孔抽采瓦斯純流量大小及允許抽采時(shí)間，確定所需抽采鉆孔數(shù)目，實(shí)際施工數(shù)目需大于所需數(shù)目。
10.如權(quán)利要求9所述的”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，其特征在于所述措施孔和抽采孔的封孔長(zhǎng)度均為30m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種”四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法，通過(guò)從煤層頂/底板巖層巷道的巖層巷道壁分別向巖層巷道一側(cè)鉆進(jìn)措施孔、向煤層工作面內(nèi)鉆進(jìn)抽采孔，并且對(duì)措施孔通過(guò)實(shí)施松動(dòng)爆破和/或水力壓裂對(duì)煤層進(jìn)行增透，措施孔為位于煤層的頂、底板巖層內(nèi)且相應(yīng)位于煤層工作面上方或者下方的巖層鉆孔；將措施孔及抽采孔封孔進(jìn)行瓦斯抽采，之后進(jìn)行煤層煤層巷道掘進(jìn)；在回采前、回采中通過(guò)措施孔和/或抽采孔繼續(xù)對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行瓦斯抽采，回采后，通過(guò)措施孔抽采采空區(qū)的瓦斯。本發(fā)明是可實(shí)現(xiàn)在煤層巷道掘進(jìn)期間、工作面回采前、回采中、回采后各時(shí)期的瓦斯高效抽采。同時(shí)，掩護(hù)工作面的雙煤層巷道掘進(jìn)的“四期五用”鉆孔高效抽采瓦斯工藝方法。
文檔編號(hào)E21F7/00GK102337919SQ201110256770
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者劉曉 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)