一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法技术

本发明专利技术一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，具体步骤如下：步骤1：在进风巷和回风巷之间的工作区沿工作区轴向设置有钻场；步骤2：对所述钻场进行支护；步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道及分布在所述主孔道两侧的若干条分支孔道；步骤4：在整个所述主孔道中铺设带有筛眼的抗静电阻燃聚乙烯管；步骤5：对所述主孔道进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。通过对钻孔位置和轨迹的限定，充分考虑到了深埋含水煤层钻孔围岩应力和煤层水的影响，减少钻孔封孔数目和塌孔危险，提高瓦斯抽采效率，降低矿井瓦斯涌出量，解决工作面回采期间瓦斯超限的问题。

A borehole layout method for gas drainage in deep buried coal seam

The invention relates to a drilling hole arrangement method for gas extraction in deep aquifer seam. The concrete steps are as follows: step 1: a drilling field is arranged along the axial direction of the working area between the air inlet lane and the air return lane; step 2: supporting the drilling field; step 3: constructing a gas extraction hole in the coal seam of the drilling field, and the gas extraction hole is arranged along the axial direction of the working area; The mining borehole comprises a main hole and a number of branch holes distributed on both sides of the main hole; step 4: laying an antistatic flame retardant polyethylene pipe with a sieve hole in the whole main hole; step 5: sealing the main hole and connecting the main hole to the gas extraction system. By limiting the location and trajectory of boreholes, the influence of borehole surrounding rock stress and coal seam water in deep aquifer seam is fully considered, the number of boreholes sealed and the danger of collapse are reduced, the efficiency of gas drainage is improved, the gas emission is reduced, and the problem of gas exceeding the limit in working face is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法
：本专利技术涉及矿井瓦斯治理及利用
，具体涉及一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法。
技术介绍
：煤层瓦斯是一把双刃剑，一方面它能给煤炭生产带来安全隐患，另一方面它也是一种清洁能源。如果能将煤层瓦斯高效开发利用不仅能从一定程度上缓解能源压力，也对环境保护和煤企安全生产有着重要意义。随着煤炭开采深度的不断加深，煤体结构、钻孔围岩应力和瓦斯抽采环境趋于复杂，采用地面钻井瓦斯抽采成本越来越高，井下瓦斯抽采钻孔塌孔的危险性不断加大。含水煤层钻孔积水降低了有效气流断面，增加了抽采负压的损耗。如果钻孔长时间积水，孔壁煤岩石强度降低，塌孔危险也将不断提高。钻孔封孔是瓦斯抽采过程中一项非常重要的工艺。钻孔封孔质量的好坏直接决定的了瓦斯的抽采质量。而长期以来中国煤矿约有2/3的瓦斯抽采矿井封孔长度短而且封孔质量很差，这对瓦斯抽采量和抽采浓度都有着很大影响。因此，对提高煤层瓦斯抽采效率的研究仍急需进行。近些年煤矿对深埋高含水煤层的瓦斯抽采方法往往与浅埋低含水率的煤层瓦斯治理方法相同，这使得瓦斯治理效果并不太理想。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，通过对钻孔位置和轨迹的限定，充分考虑到了深埋含水煤层钻孔围岩应力和煤层水的影响。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，具体步骤如下：步骤1：在进风巷和回风巷之间的工作区沿工作区轴向设置有钻场；步骤2：对所述钻场进行支护；步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道及分布在所述主孔道两侧的若干条分支孔道；步骤4：在整个所述主孔道中铺设带有筛眼的抗静电阻燃聚乙烯管；步骤5：对所述主孔道进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。所述钻场设置于所述工作区的中轴线处。所述主孔道设置于所述工作区的中轴线处。所述主孔道的孔口位置与所述煤层底板距离l1为l1∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度。所述主孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l2为l2∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度。所述主孔道的终孔位置到工作区开切眼的距离为5m～10m。所述分支孔道与所述主孔道的夹角为25°～75°，同侧相邻两个分支孔道的间距为20m～100m。所述分支孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l3为l3∈(0,0.25h)，其中h为煤层厚度。所述分支孔道与所述进风巷和回风巷的距离均为10m～20m。所述钻场通过锚网索进行支护。本专利技术一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法的有益效果：通过对钻孔位置和轨迹的限定，充分考虑到了深埋含水煤层钻孔围岩应力和煤层水的影响，减少钻孔封孔数目和塌孔危险，提高瓦斯抽采效率，降低矿井瓦斯涌出量，解决工作面回采期间瓦斯超限的问题。附图说明：图1为本专利技术一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法中瓦斯抽采钻孔布置的示意图；图2为瓦斯抽采钻孔的侧向示意图；图3为瓦斯抽采钻孔的横向示意图；图中：1-进风巷，2-回风巷，3-工作区，4-主孔道，5-分支孔道，6-主孔道的孔口位置，7-主孔道的终孔位置，8-煤层。具体实施方式：下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。根据图1～图3所示，本专利技术提供的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，具体步骤如下：步骤1：在进风巷1和回风巷2之间的工作区3煤层8内沿工作区轴向设置有钻场，且将钻场设置于所述工作区3的中轴线处，钻场规格为长4m×宽4m×高3m；步骤2：对所述钻场通过锚网索进行支护，所述锚网索的网片规格1m×5m，网孔规格0.05m×0.05m，锚杆规格为Φ22mm，L＝2400mm，锚索间排距1500mm×1500mm。锚索规格为YMS17.8/6.3-1860，锚索托盘规格为300mm×300mm；步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道4及分布在所述主孔道4两侧的若干条分支孔道5，所述主孔道的孔口位置6与所述煤层底板距离l1为l1∈(0.25h,0.35h)，所述主孔道的终孔位置7与所述煤层顶板距离l2为l2∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度，所述主孔道的终孔位置7到工作区开切眼的距离为5m～10m，所述分支孔道5与所述主孔道4的夹角为25°～75°，同侧相邻两个分支孔道5的间距为20m～100m，所述分支孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l3为l3∈(0,0.25h)，所述分支孔道5与所述进风巷1和回风巷2的距离均为10m～20m，其中h为煤层厚度，具体地，是将所述主孔道4设置于所述工作区3的中轴线处，在本实施例中，煤层厚度为10m，工作面为300m×1300m，钻孔直径为152.4mm，主孔道的孔口位置6距离煤层底板l1＝0.25h＝2.5m，主孔道的终孔位置7到煤层顶板的距离为l2＝0.25h＝2.5m，相邻两个分支孔道的间距取为100m，分支孔道与主孔道的夹角为45°，分支孔道终孔位置到煤层顶板距离l3＝0m，所述分支孔道距回采巷道的距离为15m；步骤4：在整个所述主孔道4中铺设带有筛眼的直径为89mm的抗静电阻燃聚乙烯管；步骤5：对所述主孔道4进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤1：在进风巷和回风巷之间的工作区沿工作区轴向设置有钻场；步骤2：对所述钻场进行支护；步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道及分布在所述主孔道两侧的若干条分支孔道；步骤4：在整个所述主孔道中铺设带有筛眼的抗静电阻燃聚乙烯管；步骤5：对所述主孔道进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。

【技术特征摘要】
1.一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤1：在进风巷和回风巷之间的工作区沿工作区轴向设置有钻场；步骤2：对所述钻场进行支护；步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道及分布在所述主孔道两侧的若干条分支孔道；步骤4：在整个所述主孔道中铺设带有筛眼的抗静电阻燃聚乙烯管；步骤5：对所述主孔道进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。2.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述钻场设置于所述工作区的中轴线处。3.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述主孔道设置于所述工作区的中轴线处。4.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述主孔道的孔口位置与所述煤层底板距离l1为l1∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度。5.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪峰，褚歌，邓存宝，凡永鹏，方博，郭晓阳，王娟，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21