一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法技术

本发明专利技术公开了一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，属于钻孔技术领域，包括以下步骤：步骤一、观察分析：根据煤矿地质条件、煤层赋存规律和采煤工作面开采条件，分析保护层工作面开采过程中被保护层工作面采动应力时空演化规律，获得采动应力非均匀分布特征；步骤二、计算判断：采用顺层钻孔抽采被保护层工作面的卸压瓦斯时，分析顺层钻孔间距与抽采时间对被保护层工作面的不同区域瓦斯抽采效果的影响，获得在一定抽采时间条件下被保护层工作面不同区域的顺层钻孔的有效抽采半径。该长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，不仅能够实现分析和抽检，还能抽水和检测，保证后续操作的安全性。作的安全性。作的安全性。

An integrated construction method of long-distance trough pressure relief, drilling, pumping and unloading

【技术实现步骤摘要】
一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法


[0001]本专利技术属于钻孔
，尤其是一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法。

技术介绍

[0002]在深部矿井高强度开拓开采条件下，煤与瓦斯突出、冲击地压等动力灾害可能共存于同一矿井或煤层不同区域。为提高预抽瓦斯效果及降低高地应力，顺层钻孔采取了钻孔掏穴、深孔控制预裂爆破、深孔松动爆破、高压水射流扩孔、水力割缝、水力压裂及复合措施强化卸压增透。这些措施虽对提高低透气性高瓦斯煤层抽采率取得一定效果，但存在明显局限性。
[0003]中国专利文件公开了(申请公布号CN108331609A)顺层钻孔割缝卸压增透方法，包括以下步骤：(1)根据顺层瓦斯抽采钻孔设计要求，利用高压水力割缝装置施工顺层瓦斯抽采钻孔，形成钻孔；(2)不退钻，在高压水力割缝装置中通入高压水对煤体进行旋转环向切割形成圆盘状缝槽。本专利技术降低了煤层水平及垂直方向应力，提高了钻孔瓦斯抽采浓度和流量，减少了工作面顺层钻孔数量，其方法简便、操作方便。但是其不足之处在于：在操作之后，没有实现开槽后再检测的功能，没法保证安全性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，以解决
技术介绍
中提出的在操作之后，没法实现开槽后再检测的功能，没法保证安全性的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一、观察分析：根据煤矿地质条件、煤层赋存规律和采煤工作面开采条件，分析保护层工作面开采过程中被保护层工作面采动应力时空演化规律，获得采动应力非均匀分布特征；
[0007]步骤二、计算判断：采用顺层钻孔抽采被保护层工作面的卸压瓦斯时，分析顺层钻孔间距与抽采时间对被保护层工作面的不同区域瓦斯抽采效果的影响，获得在一定抽采时间条件下被保护层工作面不同区域的顺层钻孔的有效抽采半径；
[0008]步骤三、钻孔：根据顺层瓦斯抽采钻孔设计要求，利用高压水力割缝装置施工顺层瓦斯抽采钻孔，形成钻孔；
[0009]步骤四、径向切割：不退钻，在高压水力割缝装置中通入高压水对煤体进行旋转环向切割形成圆盘状缝槽，圆盘状缝槽形成后，退钻，且钻头、钻杆不进行旋转，对煤体进行径向切割形成径向缝槽；
[0010]步骤五、卸压增透：在同一钻孔中形成多条圆盘状缝槽及径向缝槽，完成一组顺层钻孔割缝卸压增透工作，对其他顺层钻孔分别实施打钻、割缝作业，实现回采工作面整个煤体顺层钻孔卸压增透工作；
[0011]步骤六、抽水检测：在钻孔位置安装抽水设备，进行防堵的抽水以及检测。
[0012]作为优选的实施方案，所述高压水力割缝装置的额定压力100
‑
150MPa，额定流量80
‑
125L/min。
[0013]作为优选的实施方案，所述高压水力割缝装置是瓦斯抽采钻孔轴向切槽中高压水射流的动力提供装备，且包括管道连接的高压水泵、喷头和水箱，水箱与喷头通过高压软管连通。
[0014]作为优选的实施方案，所述喷头按照不同煤层、泵压和流量的实际使用需要，选择使用不同孔径喷嘴的喷头，喷头利用高压水形成射流对钻孔周围煤体进行切槽造缝。
[0015]作为优选的实施方案，所述钻头保持持续的旋转状态。
[0016]作为优选的实施方案，所述观察分析的过程中，采用远程观测和实地勘探两种方式的配合。
[0017]作为优选的实施方案，所述抽水设备设置为高压抽水泵和与其连通的抽液管，抽液管的外周连接有用于过滤保护的过滤罩。
[0018]作为优选的实施方案，所述抽液管的侧面还连接有安全检测设备。
[0019]作为优选的实施方案，所述安全检测设备包括温度传感器、压力传感器、流量传感器和瓦斯浓度传感器
[0020]作为优选的实施方案，所述径向缝槽的半径设置为为1
‑
2米，径向缝槽的高度设置为30
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80毫米。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的技术效果和优点：
[0022]该长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，得益于观察分析和计算判断的设计，能够对对整体进行分析和判断，进行抽采时，也能进行细致的分析，进而方便对区域进行判断，保证抽采时的样品的合格度和精确度；
[0023]得益于抽水检测的设计，不仅能够抽走高压水力割缝装置产生的水液，而且安全检测设备能够对温度、湿度、瓦斯流动速度和瓦斯浓度进行检测，使得工作人员能够实现了解实际情况，保证后续操作的安全性。
[0024]该长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，不仅能够实现分析和抽检，还能抽水和检测，保证后续操作的安全性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的框架图。
具体实施方式
[0026]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0027]连接方式可以采用粘接、焊接、螺栓连接等等现有方式，以实际需要为准。
[0028]为了实现钻孔抽卸，如图1所示的一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，包括以下步骤：
[0029]步骤一、观察分析：根据煤矿地质条件、煤层赋存规律和采煤工作面开采条件，可
以进行实时分析保护层工作面开采过程中被保护层工作面采动应力时空演化规律，获得采动应力非均匀分布特征，观察分析的过程中，采用远程观测和实地勘探两种方式的配合，也可以利用其他辅助设备，保证能够获得精准一些的采动应力非均匀分布特征；
[0030]步骤二、计算判断：采用顺层钻孔抽采被保护层工作面的卸压瓦斯时，分析顺层钻孔间距与抽采时间对被保护层工作面的不同区域瓦斯抽采效果的影响，利用模型或者计算机等设备进行分析，获得在一定抽采时间条件下被保护层工作面不同区域的顺层钻孔的有效抽采半径；
[0031]步骤三、钻孔：根据顺层瓦斯抽采钻孔设计要求，利用高压水力割缝装置施工顺层瓦斯抽采钻孔，形成钻孔，在此位置也安装其他需要进行操作的设备，满足不同的使用需要；
[0032]步骤四、径向切割：不退钻，在高压水力割缝装置中通入高压水对煤体进行旋转环向切割形成圆盘状缝槽，高压水力割缝装置的额定压力100
‑
150MPa，额定流量80
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125L/min，高压水力割缝装置是瓦斯抽采钻孔轴向切槽中高压水射流的动力提供装备，且包括管道连接的高压水泵、喷头和水箱，水箱与喷头通过高压软管连通，喷头按照不同煤层、泵压和流量的实际使用需要，选择使用不同孔径喷嘴的喷头，喷头利用高压水形成射流对钻孔周围煤体进行切槽造缝，圆盘状缝槽形成后，退钻，且钻头、钻杆不进行旋转，对煤体进行径向切割形成径向缝槽，钻头保持持续的旋转状态，径向缝槽的半径设置为为1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、观察分析：根据煤矿地质条件、煤层赋存规律和采煤工作面开采条件，分析保护层工作面开采过程中被保护层工作面采动应力时空演化规律，获得采动应力非均匀分布特征；步骤二、计算判断：采用顺层钻孔抽采被保护层工作面的卸压瓦斯时，分析顺层钻孔间距与抽采时间对被保护层工作面的不同区域瓦斯抽采效果的影响，获得在一定抽采时间条件下被保护层工作面不同区域的顺层钻孔的有效抽采半径；步骤三、钻孔：根据顺层瓦斯抽采钻孔设计要求，利用高压水力割缝装置施工顺层瓦斯抽采钻孔，形成钻孔；步骤四、径向切割：不退钻，在高压水力割缝装置中通入高压水对煤体进行旋转环向切割形成圆盘状缝槽，圆盘状缝槽形成后，退钻，且钻头、钻杆不进行旋转，对煤体进行径向切割形成径向缝槽；步骤五、卸压增透：在同一钻孔中形成多条圆盘状缝槽及径向缝槽，完成一组顺层钻孔割缝卸压增透工作，对其他顺层钻孔分别实施打钻、割缝作业，实现回采工作面整个煤体顺层钻孔卸压增透工作；步骤六、抽水检测：在钻孔位置安装抽水设备，进行防堵的抽水以及检测。2.根据权利要求1所述的一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，其特征在于：所述高压水力割缝装置的额定压力100
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150MPa，额定流量80
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125L/min。3.根据权利要求2所述的一种长距离顺槽卸压钻孔抽卸一体施工方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪涛，景长宝，沈建廷，闫立恒，王飞，张宝第，崔广永，杨成成，
申请(专利权)人：陕西长武亭南煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：