近距离薄煤层群上保护层开采邻近层卸压瓦斯抽采方法技术

本发明专利技术属于煤层瓦斯抽采技术领域。涉及一种近距离薄煤层群上保护层开采邻近层卸压瓦斯抽采方法，根据煤岩体破碎前的应力、裂隙、渗透率之间的关系，建立卸压瓦斯三维渗流模型，并根据煤体渗透率的大小，利用卸压瓦斯三维渗流模型将被保护层下的煤层划分为近场、远场及其它区域，针对不同区域采用不同的瓦斯抽采方式，以减少煤层中瓦斯涌出到上保护层工作面。本发明专利技术对近场内的煤层采用大直径顺层定向钻孔全覆盖抽采卸压瓦斯，远场内的煤层采用穿层钻孔层间卸压抽采卸压瓦斯，其它区域的煤层不进行瓦斯抽采；实现了近距离薄煤层群上保护层开采过程中邻近层瓦斯有效抽采与截流，有效控制上保护层开采过程中工作面瓦斯涌出，实现安全回采。全回采。全回采。

【技术实现步骤摘要】
近距离薄煤层群上保护层开采邻近层卸压瓦斯抽采方法


[0001]本专利技术属于煤层瓦斯抽采
，涉及一种近距离薄煤层群上保护层开采邻近层卸压瓦斯抽采方法。

技术介绍

[0002]保护层开采结合被保护层卸压瓦斯抽采已成为我国煤矿优先推广的一种区域瓦斯治灾技术，但对于近距离严重突出煤层群开采，首采层开采过程中面临抽采达标时间长、邻近层瓦斯涌出量大、采掘接替紧张等难题。采用上保护层开采的近距离薄煤层群而言，由于近距离被保护层卸压充分，卸压瓦斯沿着煤岩体中的裂隙向保护层工作面空间内运移流动，同时由于首采薄煤层通风空间小、通风能力有限，极易导致保护层工作面瓦斯超限，并形成重大的安全隐患；另外，卸压效果随着距离的增大而逐渐变差，较远距离的煤层卸压瓦斯对工作面瓦斯涌出影响如何尚不清楚。因此，更具针对性的治理邻近煤层群卸压瓦斯是在薄煤层群保护层开采过程中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于降低煤层卸压瓦斯对工作面瓦斯涌出的影响，提出一种近距离薄煤层群上保护层开采邻近层卸压瓦斯抽采方法。
[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.近距离薄煤层群上保护层开采邻近层卸压瓦斯抽采方法，其特征在于：根据煤岩体破碎前的应力、裂隙、渗透率之间的关系，建立卸压瓦斯三维渗流模型，并根据煤体渗透率的大小，利用卸压瓦斯三维渗流模型将被保护层下的煤层进行区域划分，针对不同区域采用不同的瓦斯抽采方式，以减少煤层中瓦斯涌出到上保护层工作面。2.根据权利要求1所述的近距离薄煤层群上保护层开采邻近层卸压瓦斯抽采方法，其特征在于：将监测或计算得到的煤岩体参数赋值到卸压瓦斯三维渗流模型中，建立采场煤体渗透率分布的模型图，并根据模型图中煤体渗透率值分布情况，沿煤层埋深方向上划分出三维增渗区、水平增渗区及原始渗透区的范围；三维增渗区为被保护层渗流区段的近场，水平增渗区为被保护层渗流区段的远场，并根据被保护层的层位及埋深位置关系，确定出近场和远场内的煤层；对原始渗透区的煤层不进行瓦斯抽采，近场内的煤层采用大直径顺层定向钻孔全覆盖抽采卸压瓦斯；远场内的煤层采用穿层钻孔层间卸压抽采卸压瓦斯。3.根据权利要求2所述的近距离薄煤层群上保护层开采邻近层卸压瓦斯抽采方法，其特征在于，卸压瓦斯三维渗流模型建立过程如下：裂隙的闭合或扩展受到正向应力影响，其裂隙承压闭合尺寸与正向应力的关系为：其中，σ为正向应力；k0为裂隙初始刚度；δ为裂隙闭合尺寸；δ
m
为裂隙破坏前的极限宽度；定义b为裂隙宽度，则b＝δ
m
‑
δ，根据单个裂隙渗透率k与其裂隙宽度的平方成正比，即将σ代入得：其中，σ0＝k0δ
m
，为初始正应力；由于为常数，定义一个无量纲渗透率得出：初始应力状态下，σ＝σ0，k
f
取值为0.25，当0＜k
f
＜0.25，正向应力大于初始正应力，煤体渗透率降低；k
f
＞0.25时，正向应力小于初始正应力，煤体渗透率增大；由此建立三向应...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杰，吕贵春，冯康武，孙臣，张睿，刘志伟，邓华易，蒋昱行，肖乔，韩恩光，李思乾，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：