一种高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法技术

本发明专利技术公开了一种高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法，主要由运输平巷、回风平巷、大直径控制孔、压裂孔组成。其特征是：在高瓦斯煤层工作面的运输平巷和回风平巷分别施工一组压裂孔和大直径控制孔，在压裂孔进行高压水力压裂，使煤体内产生裂缝，在水力压裂的进程中，由于大直径控制孔的导控作用，裂缝沿着大直径控制孔的方向扩展、延伸，在煤体内产生相互连通的裂缝和裂隙网络，增大了煤体的透气性，有利于提高瓦斯的抽采率。本发明专利技术具有施工简单、增透范围大的特点，可提高高瓦斯煤层瓦斯的抽采率，达到增透消突的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增加高瓦斯低透气性煤层透气性、提高瓦斯抽采率以实现高瓦斯突出煤层消突的方法，具体为一种高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法。
技术介绍
我国煤层一半以上为高瓦斯煤层，普遍具有瓦斯压力高、瓦斯含量大、透气性低的特点，这些因素极大地增加了瓦斯抽采的难度，影响了煤矿开采的进度。在高瓦斯矿井的生产中，由于高瓦斯低透气性煤层内的瓦斯抽采率低、抽采难度大，煤层难以实现消突，常常在工作面上隅角和回风巷发生瓦斯超限、煤与瓦斯突出及其他瓦斯动力灾害事故。尤其是近年来随着煤矿开采深度的增加，煤层瓦斯压力和瓦斯含量不断增大，煤层的透气性更差，加之开采强度的增大，高瓦斯煤层开采过程中发生煤与瓦斯突出等瓦斯动力灾害的可能性随之加大，严重威胁着煤矿的安全生产，并制约了煤矿的产量，阻碍煤矿实现安全高产高效的目的。为提高煤层的透气性和瓦斯抽采率，实现高瓦斯煤层消突的目的，需采用人工的方法对高瓦斯低透气性煤层进行增透处理，促使吸附在煤层内的瓦斯更容易从煤层中解吸出来，从而达到增加煤层透气性，提高瓦斯抽采率，消除煤层突出危险性的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：(1)在高瓦斯低透气性煤层工作面的运输平巷和回风平巷均分别施工一组压裂孔和大直径控制孔，依次在运输平巷和回风平巷的每个压裂孔进行水力压裂，压裂孔周围的煤体在水压的作用下产生裂缝，在水力压裂的进程中，由于大直径控制孔的导控作用，裂缝沿着大直径控制孔的方向扩展、延伸，在煤体内产生相互连通的裂缝和裂隙网络，增大了煤体的透气性，有利于提高瓦斯抽采率，消除煤层的突出危险性。(2)运输平巷和回风平巷的压裂孔与大直径控制孔均沿煤层倾向方向施工，且要保证压裂孔与大直径控制孔均完全位于煤层内。(3)运输平巷的压裂孔与大直径控制孔间隔布置，相邻两个压裂孔的间距取100m，相邻两个大直径控制孔的间距取100m。回风平巷的压裂孔与大直径控制孔间隔布置，回风平巷的压裂孔与运输平巷的压裂孔相互错开，水平错距取50m，回风平巷的相邻两个压裂孔的间距取100m，相邻两个大直径控制孔的间距取100m。(4)运输平巷和回风平巷的压裂孔直径取113mm，大直径控制孔直径取250mm，压裂孔和大直径控制孔的长度均取工作面倾向方向长度的五分之二，压裂孔与大直径控制孔的开孔高度取煤层厚度的一半。(5)对压裂孔进行封孔，使封孔强度满足不小于50MPa高水压的冲击的要求。(6)在压裂孔进行水力压裂时，应保证风流畅通无碍，同时增加运输平巷和回风平巷的瓦斯监测点数量，防止造成瓦斯超限。本专利技术的有益效果在于：提供了一种高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法，可有效增加高瓦斯低透气性煤层的透气性，提高瓦斯抽采率，实现高瓦斯煤层的消突，消除了高瓦斯煤层开采期间煤与瓦斯突出及其他瓦斯动力灾害的威胁。附图说明图1是本专利技术的结构示意图的平面图；图2是本专利技术的A-A剖面图。图中1.大直径控制孔；2.压裂孔；3.回风平巷；4.运输平巷；5.工作面；6.煤层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明，参见图1～2：1)在运输平巷(4)和回风平巷(3)距工作面(5)煤壁由近及远均分别施工一组压裂孔(2)和大直径控制孔(1)，施工结束后对每个压裂孔(2)进行封孔，依次在运输平巷(4)和回风平巷(3)的每个压裂孔(2)进行水力压裂，压裂孔(2)周围的煤体在水压的作用下产生裂缝，在水力压裂的进程中，由于大直径控制孔(1)的导控作用，裂缝沿着大直径控制孔(1)的方向扩展、延伸，在煤体内产生相互连通的裂缝和裂隙网络，增大了煤体的透气性。2)运输平巷(4)和回风平巷(3)的压裂孔(2)与大直径控制孔(1)均沿煤层(6)倾向方向施工，且要保证压裂孔(2)与大直径控制孔(1)均完全位于煤层(6)内。3)运输平巷(4)的压裂孔(2)与大直径控制孔(1)间隔布置，相邻两个压裂孔(2)的间距取100m，相邻两个大直径控制孔(1)的间距取100m。回风平巷(3)的压裂孔(2)与大直径控制孔(1)间隔布置，回风平巷(3)的压裂孔(2)与运输平巷(4)的压裂孔(2)相互错开，水平错距取50m，回风平巷(3)的相邻两个压裂孔(2)的间距取100m，相邻两个大直径控制孔(1)的间距取100m。4)运输平巷(4)和回风平巷(3)的压裂孔(2)直径取113mm，大直径控制孔(1)直径取250mm，压裂孔(2)和大直径控制孔(1)的长度均取工作面(5)倾向方向长度的五分之二，压裂孔(2)与大直径控制孔(1)的开孔高度取煤层(6)厚度的一半。5)压裂孔(2)施工结束后对压裂孔(2)进行封孔，使封孔强度满足不小于50MPa高水压冲击的要求。6)在压裂孔(2)进行水力压裂时，应保证风流畅通无碍，同时增加运输平巷(4)和回风平巷(3)的瓦斯监测点数量，防止造成瓦斯超限。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法，主要由运输平巷、回风平巷、大直径控制孔、压裂孔组成，其特征是：在高瓦斯煤层工作面的运输平巷和回风平巷均分别施工一组压裂孔和大直径控制孔，施工结束后对压裂孔进行封孔，依次在每个压裂孔进行水力压裂，压裂孔周围的煤体在水压的作用下产生裂缝，在水力压裂的进程中，由于大直径控制孔的导控作用，裂缝沿着大直径控制孔的方向扩展、延伸，在煤体内产生相互连通的裂缝和裂隙网络，增大了煤体的透气性。

【技术特征摘要】
1.一种高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法，主要由运输平巷、回风平巷、大直径控制孔、压裂孔组成，其特征是：在高瓦斯煤层工作面的运输平巷和回风平巷均分别施工一组压裂孔和大直径控制孔，施工结束后对压裂孔进行封孔，依次在每个压裂孔进行水力压裂，压裂孔周围的煤体在水压的作用下产生裂缝，在水力压裂的进程中，由于大直径控制孔的导控作用，裂缝沿着大直径控制孔的方向扩展、延伸，在煤体内产生相互连通的裂缝和裂隙网络，增大了煤体的透气性。2.根据权利要求1所述的高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法，其特征是：压裂孔与大直径控制孔均沿煤层倾向方向布置，且要保证压裂孔与大直径控制孔均完全位于煤层内。3.根据权利要求1所述的高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法，其特征是：运...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海峰，庞冬冬，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34