一种逐步降压的巷道防超限瓦斯抽采方法技术

本发明专利技术公开了一种逐步降压的巷道防超限瓦斯抽采方法，包括在水力压裂增透后，通过压裂孔进行瓦斯抽采持续设定时间；确定压裂影响区范围和压裂影响区边缘距离，以及以压裂孔和抽采孔进行至少两次联合抽采的瓦斯联合抽采次数；以压裂孔为中心，以递增半径将压裂影响区划分为中心圆形区和多个环形区；在中心圆形区内施钻多个抽采孔并封孔；以抽采孔和压裂孔进行联合抽采；当已进行的联合抽采次数小于设定次数时，在与上一次联合抽采区域紧邻的环形区域内施钻多个抽采孔，并对增加的抽采孔封孔；继续抽采直至联合抽采结束。本发明专利技术的有益效果是，瓦斯抽采钻孔施钻安全，用于采煤工作巷道时，可有效减少或消除巷道瓦斯超限隐患。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤层瓦斯气抽采方法，尤其是一种逐步降压的巷道防超限瓦斯抽采方法。
技术介绍
煤层瓦斯是一种洁净能源，但对煤矿生产而言更是一种灾害源。我国的煤炭赋存地质条件复杂，主要依靠地下开采，随着开采深度的增加，煤层瓦斯含量逐渐增加，煤层瓦斯压力增大，突出的危险性增高，防突难度越来越大。现有采煤工作面瓦斯抽采是分别通过运输巷和回风巷内在本煤层中打顺层钻孔进行抽采。对于透气性较差的煤层通常还需在进行水力压裂增透后再行抽采。现有抽采方法是，在压裂后，在压裂影响区内均匀施钻多个抽采孔进行抽采。由于没有充分考虑压裂介质的驱替作用，使得压裂影响区中远离压裂孔某一距离范围内的环形带形成瓦斯浓度和压力显著高于原始浓度和压力的瓦斯聚集区。但现有的抽采方法的钻孔过程中没有考虑该瓦斯集中区域，并未考虑瓦斯浓度增大的影响，因此，在施钻抽采孔时，存在喷钻和瓦斯突出危险。为此，需要对瓦斯抽采工艺进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的煤层抽采技术的不足，提供一种逐步降压的巷道防超限瓦斯抽采方法，该方法通过以压裂孔为中心向外延伸逐步钻孔和抽采的方式，以逐渐降低聚集区瓦斯浓度，从而可有效防止通过巷道抽采时的巷道瓦斯超限，确保抽采安全。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种逐步降压的巷道防超限瓦斯抽采方法，包括以下步骤：第一步，在由压裂孔进行水力压裂增透后，通过压裂孔进行瓦斯抽采，并持续设定时间；第二步，确定压裂影响区范围和压裂影响区边缘距压裂孔最小距离L，以及以压裂孔和抽采孔进行至少两次联合抽采的瓦斯联合抽采次数N；且以压裂孔为中心，以L/N为递增半径将压裂影响区划分为中心圆形区和多个环形区；第三步，在所述中心圆形区内施钻多个抽采孔，并对多个抽采孔按抽采要求进行封孔；第四步，以所有抽采孔和压裂孔进行持续设定时间的瓦斯联合抽采；第五步，判断已进行的联合抽采次数，当已进行的联合抽采次数小于N时，进行下一步；当已进行的联合抽采次数等于N时，结束抽采；第六步，在与上一次联合抽采区域紧邻的环形区域内施钻多个抽采孔，并对增加的抽采孔按抽采要求进行封孔；第七步，返回第四步，直至联合抽采结束。采用前述技术方案的本专利技术，通过以压裂孔为中心逐步扩大的抽采范围，逐渐抽排煤层内的瓦斯气，使瓦斯集聚区的瓦斯压力和浓度逐步降低，并在每次扩大范围抽采前，施工抽采孔，因此，抽采孔的施钻也是逐步趋近高压力和高浓度的瓦斯集聚区，可有效消除或避免瓦斯集聚区钻孔施工的喷钻现象，确保瓦斯抽采空的施钻安全。用于煤层巷道抽采时，可有效减少或消除巷道瓦斯超限隐患。优选的，所述联合抽采次数N为3～5的自然数。以适应现有大多数煤层增透影响区为30～50米半径范围的需要。优选的，第四步的所述设定时间随联合抽采进行的次数增加而逐渐缩短。以在有效避免发生喷钻危险的情况下，提高抽采效率。优选的，所述递增半径为8～12米。以适用于现有大多数煤层需要，且可有效确保抽采钻孔安全。本专利技术与现有技术相比的有益效果是，瓦斯抽采钻孔施钻安全，用于采煤工作巷道时，可有效减少或消除巷道瓦斯超限隐患。附图说明图1是本专利技术中水力压裂孔和抽采钻孔的布置结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施范围之中。参见图1，一种逐步降压的巷道防超限瓦斯抽采方法，在煤层巷道进行，包括以下步骤：第一步，在由压裂孔1进行水力压裂增透后，通过压裂孔1进行瓦斯抽采，并持续设定时间；第二步，确定压裂影响区范围和压裂影响区边缘距压裂孔1最小距离L＝40m，以及以压裂孔1和抽采孔2进行至少两次联合抽采的瓦斯联合抽采次数N＝4；且以压裂孔1为中心，以L/N＝10m为递增半径将压裂影响区划分为中心圆形区和多个环形区；第三步，在以压裂孔1为中心，且半径为10m的所述中心圆形区内施钻多个抽采孔2，并对多个抽采孔2按抽采要求进行封孔；第四步，以所有抽采孔2和压裂孔1进行持续设定时间的瓦斯联合抽采；第五步，判断已进行的联合抽采次数，当已进行的联合抽采次数小于N，即联合抽采少于4次时，进行下一步；当已进行的联合抽采次数等于N时，即联合抽采已达到4次后，结束抽采；第六步，在与上一次联合抽采区域紧邻的环形区域内施钻多个抽采孔2，并对增加抽采孔2按抽采要求进行封孔；即在中心圆形区完成联合抽采后，按逐次向外扩张的方式，在紧邻的新的环形区域内施工抽采孔2；第七步，返回第四步，直至联合抽采结束。在本实施例中，根据煤层透气等性质，以及压裂影响区大小范围，其中，联合抽采次数通常还可选用2、3、5或6等多次；显然，联合抽采的递增半径也可选择8～12m中除10m外的其他值。在本实施例的联合抽采过程中，随着联合抽采次数的增加，相应抽采持续时间宜适当缩短。以上虽然结合了附图描述了本专利技术的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本专利技术的范围和意图之内的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逐步降压的巷道防超限瓦斯抽采方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，在由压裂孔(1)进行水力压裂增透后，通过压裂孔(1)进行瓦斯抽采，并持续设定时间；第二步，确定压裂影响区范围和压裂影响区边缘距压裂孔(1)最小距离L，以及以压裂孔(1)和抽采孔(2)进行至少两次联合抽采的瓦斯联合抽采次数N；且以压裂孔(1)为中心，以L/N为递增半径将压裂影响区划分为中心圆形区和多个环形区；第三步，在所述中心圆形区内施钻多个抽采孔(2)，并对多个抽采孔(2)按抽采要求进行封孔；第四步，以所有抽采孔(2)和压裂孔(1)进行持续设定时间的瓦斯联合抽采；第五步，判断已进行的联合抽采次数，当已进行的联合抽采次数小于N时，进行下一步；当已进行的联合抽采次数等于N时，结束抽采；第六步，在与上一次联合抽采区域紧邻的环形区域内施钻多个抽采孔(2)，并对增加的抽采孔(2)按抽采要求进行封孔；第七步，返回第四步，直至联合抽采结束。

【技术特征摘要】
1.一种逐步降压的巷道防超限瓦斯抽采方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，在由压裂孔(1)进行水力压裂增透后，通过压裂孔(1)进行瓦斯抽采，并持续设定时间；第二步，确定压裂影响区范围和压裂影响区边缘距压裂孔(1)最小距离L，以及以压裂孔(1)和抽采孔(2)进行至少两次联合抽采的瓦斯联合抽采次数N；且以压裂孔(1)为中心，以L/N为递增半径将压裂影响区划分为中心圆形区和多个环形区；第三步，在所述中心圆形区内施钻多个抽采孔(2)，并对多个抽采孔(2)按抽采要求进行封孔；第四步，以所有抽采孔(2)和压裂孔(1)进行持续设定时间的瓦斯联合抽采；第五步，判断已进行的联合抽采次数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东平，郭臣业，李栋，刘明远，黄昌文，何华，王彪，杜晓华，任梅青，
申请(专利权)人：重庆市能源投资集团科技有限责任公司，重庆市能源投资集团有限公司，重庆南桐矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50