煤矿瓦斯憋压抽采方法及系统技术方案

本发明专利技术提供的一种常压式钻孔正压排采和负压抽采相结合的瓦斯开采方法及系统，方法：获取煤层的地质资料、瓦斯参数和煤矿采煤规划；计算瓦斯压力、浓度、干扰波动距离随时间的变化规律；确定钻孔布孔方式和工艺；进行煤矿巷道内水平钻孔；确定关井“憋压”的时间和压力值，进行憋压和试井；根据地质资料、瓦斯参数和关井“憋压”获得的压力恢复曲线，模拟计算确定最优化的排采工作制度；结合全自动煤矿井下瓦斯抽采装置实现精确控制的正压排采；煤层压力落零后，结合全自动煤矿井下瓦斯抽采装置实现精确控制的负压抽采。本发明专利技术具有可操作性、实用性和可实现性强的优点，并有理论和工程实例做为支撑，对煤矿瓦斯抽采具有重大现实意义。

【技术实现步骤摘要】
煤矿瓦斯憋压抽采方法及系统
本专利技术涉及瓦斯开采领域，尤其涉及常压式钻孔正压排采和负压抽采相结合的瓦斯开采方法及系统，为了区别于其它方法将其命名为“憋压抽采”。
技术介绍
为了保障煤矿生产安全，需将煤层中的瓦斯排放出来，而瓦斯被称为煤矿第一杀手，又是极为难得的清洁能源，排空的温室效应是二氧化碳的21倍，因此煤矿一直在致力于瓦斯的治理和利用。目前，煤矿瓦斯治理主要采用井下抽放方式，主要有2种方法：方法一：常压钻孔负压抽放这种方法首先在煤层的煤壁上水平钻孔，其钻孔时采用常压钻孔，抽采时采用负压抽排。但由于抽排的瓦斯浓度较低，无法利用，直接排放在大气中或低浓度瓦斯发电。这种抽排方式存在二类严重危害，一是钻孔过程中，在某个深度开始把接近原始地层压力的几兆帕压力迅速释放到大气常压，导致出现损害瓦斯通道的压实效应。压实效应：瓦斯抽采打孔时，孔内压力基本与大气压力相同，孔壁附近的游离态瓦斯的初始压力基本与地层压力相同，游离态瓦斯将快速向钻孔内运移；当压力低于临界解析压力时，吸附瓦斯也急速解析成游离瓦斯排出，短时间内孔壁附近压力消失，在地层压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种常压式钻孔正压排采和负压抽采相结合的瓦斯开采方法及系统，其特征在于，包括：/n步骤S1，获取抽采区煤层的地质资料、瓦斯参数和煤矿采煤规划；/n步骤S2，根据地质资料、瓦斯参数计算排采区煤层的瓦斯压力、瓦斯浓度、干扰波动距离随抽采时间的变化规律；/n步骤S3，根据步骤二的规律，确定钻孔布孔方式和工艺；/n步骤S4，根据布孔方式和工艺，通过常压钻孔设备进行煤矿巷道内水平钻孔；/n步骤S5，根据地质资料、瓦斯参数，确定关井“憋压”的时间和压力值，进行憋压和试井；/n步骤S6，根据地质资料、瓦斯参数和关井“憋压”获得的压力恢复曲线，进行模拟分析、计算，确定最优化的排采工作制度；/n步骤S7，结...

【技术特征摘要】
1.一种常压式钻孔正压排采和负压抽采相结合的瓦斯开采方法及系统，其特征在于，包括：
步骤S1，获取抽采区煤层的地质资料、瓦斯参数和煤矿采煤规划；
步骤S2，根据地质资料、瓦斯参数计算排采区煤层的瓦斯压力、瓦斯浓度、干扰波动距离随抽采时间的变化规律；
步骤S3，根据步骤二的规律，确定钻孔布孔方式和工艺；
步骤S4，根据布孔方式和工艺，通过常压钻孔设备进行煤矿巷道内水平钻孔；
步骤S5，根据地质资料、瓦斯参数，确定关井“憋压”的时间和压力值，进行憋压和试井；
步骤S6，根据地质资料、瓦斯参数和关井“憋压”获得的压力恢复曲线，进行模拟分析、计算，确定最优化的排采工作制度；
步骤S7，结合全自动煤矿井下瓦斯抽采装置实现精确控制的正压排采；
步骤S8，煤层压力落零后，结合全自动煤矿井下瓦斯抽采装置实现精确控制的负压抽采。


2.一种常压式钻孔正压排采和负压抽采相结合的瓦斯开采系统，其特征在于，包括常压钻孔设备，水平孔或多分支水平孔，一开套管、全通径四通、全自动煤矿井下瓦斯抽采装置；
所述一开套管的一端与所述至少一条水平钻孔连接，所述一开套管的另一端与所述全通径四通连接；
所述水平钻孔自煤壁向煤层深处沿煤层分布走向设置，并与所述煤壁呈一定角度(0°-180°)，所述一开套管与所述水平钻孔的设置方向一致；
所述全通径四通与所述全自动煤矿井下瓦斯抽采装置连接，所述全自动煤矿井下瓦斯抽采装置设置在所述钻孔作业面的孔口处侧面或通过管线连接到一定距离处，所述钻孔孔口位于煤矿巷道，孔口设置使水平钻孔具有井筒再进入功能。


3.根据权利要求2所述的常压式钻孔正压排采和负压抽采相结合的瓦斯开采系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一帆，王衍，马俯波，
申请(专利权)人：王一帆，
类型：发明
国别省市：北京;11