厚煤层煤体加压正负压联合抽采瓦斯工艺制造技术

本发明专利技术提出一种厚煤层煤体加压正负压联合抽采瓦斯工艺，包括：1)布置钻孔：根据所抽煤层的赋存情况及抽放半径，选择钻孔的间距、排距、角度、孔径、孔长；2)钻孔施工及封孔：确定钻机的角度和方位进行钻孔施工，保持施工期间钻机的稳定性，钻孔完成后进行封孔；3)煤体注水加压：将水加压注入煤体，填充煤体中的裂隙；4)抽采瓦斯：在钻孔施工、封孔稳固并进行煤体注水加压后进行瓦斯抽采。采用该工艺，可使瓦斯抽采效果大幅提高，大大缩短瓦斯的预抽时间，相应增加了煤炭的开采的时间，同时，抽采率高，生产期间风流中瓦斯浓度低，杜绝超限报警现象，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及瓦斯抽采技术，尤其涉及一种厚煤层煤体加压正负压联合抽采瓦斯的工艺。
技术介绍
煤矿瓦斯治理是瓦斯矿井，特别是高瓦斯或瓦斯突出矿井的关键工作和重点工作，不仅影响着工程进度和生产效益，更重要的是关系到矿井的安全；关系着职工的生命和企业的财产。煤炭工作者一直致力于瓦斯防治技术的研究，管理上制定了 “以风定产、监测监控、抽采达标”十二字方针，国家煤矿安监总局、国家煤矿安监局先后下发一系列的瓦斯治理的文件、规定及办法，旨在扼制或杜绝煤矿瓦斯重特大事故，实现安全生产。瓦斯治理要标本兼治，关键是治本，瓦斯抽放是治本的有效途径，从根源上解决和控制瓦斯危害，目前瓦斯抽放技术已被广泛接受和应用，在安全生产上及节能减排上发挥着巨大的作用、产生了很好的效益。如何抽放、钻孔如何布置、是否适宜开采工艺、开采强度等均要不断的探索和总结，让瓦斯的危害在人们的掌控之中，不给生产造成阻碍。目前瓦斯抽采方法多采用“边掘边抽”、“边采边抽”、煤体预抽、高位钻孔抽采、上隅角抽、采空区插埋管抽采、老空区抽采、高位巷抽等；钻孔的布置方式有顺层钻孔、穿层钻孔、斜交钻孔、倾斜钻孔、交叉钻孔等。通过多种方法、形式把瓦斯从煤体中最大限度的在开采前抽出，减少开采落煤时的风排量，是抽采的终极目标，而现有的抽采工艺还有改进的余地。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种厚煤层煤体加压正负压联合抽采瓦斯工艺，根据煤体的赋存情况，选择钻孔的布置方式，达到最佳抽`采效果。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是，厚煤层煤体加压正负压联合抽采瓦斯工艺，包括:I)布置钻孔:根据所抽煤层的赋存情况及抽放半径，选择钻孔的间距、排距、角度、孔径、孔长；2)钻孔施工及封孔:确定钻机的角度和方位进行钻孔施工，保持施工期间钻机的稳定性，钻孔完成后进彳了封孔；3)煤体注水加压:将水加压注入煤体，填充煤体中的裂隙；4)抽采瓦斯:在钻孔施工、封孔稳固并进行煤体注水加压后进行瓦斯抽采。步骤I)中，将注水加压孔布置在煤体下部，距煤层底板0.5 I米，间距10 15米；瓦斯抽放孔布置在煤体中上部，距煤层顶板1.5 2米，与注水加压钻孔成对称三角形布置；孔的角度与煤层角度一致；注水孔选用直径75毫米的钻头施工，抽放孔选用直径95 108毫米钻头施工；孔长为面长度的2/3 3/3之间，终孔位置距前方巷道小于30米。步骤2)中，为防止钻孔偏离设计方向，使用防跑偏装置对钻机进行定位；瓦斯抽采钻孔封孔采用水泥砂浆封孔或聚氨酯封孔，封孔长度10 15米；加压注水孔封孔长度5 10米，使用封孔器或水泥砂浆。步骤3)中，采用6Mpa高压水注入煤体，持续到采煤工作面的前方10 15米的超前影响区。本专利技术的优点在于，采用以上措施，可使瓦斯抽采效果大幅提高，大大缩短瓦斯的预抽时间，相应增加了煤炭的开采的时间，同时，抽采率高，生产期间风流中瓦斯浓度低，杜绝超限报警现象，提高了生产效率。具体实施例方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。本专利技术提出的厚煤层煤体加压正负压联合抽采瓦斯工艺，其过程包括布置钻孔、钻孔施工及封孔、煤体注水加压和抽采瓦斯。布置钻孔是根据所抽煤层的赋存情况及抽放半径，选择钻孔的间距、排距、角度、孔径、孔长；注水加压孔布置在煤体下部，距煤层底板0.5 I米，间距10 15米；瓦斯抽放孔布置在煤体中上部，距煤层顶板1.5 2米，与注水加压钻孔成对称三角形布置；孔的角度与煤层角度一致；注水孔选用直径75毫米的钻头施工，抽放孔选用直径95 108毫米钻头施工；孔长为面长度的2/3 3/3之间，终孔位置距前方巷道小于30米。钻孔施工及封孔是确定钻机的角度和方位进行钻孔施工，钻孔完成后进行封孔；为防止钻孔偏离设计方向，使用防跑偏装置对钻机进行定位；瓦斯抽采钻孔封孔采用水泥砂浆封孔或聚氨酯封孔，封孔长度10 15米；加压注水孔封孔长度5 10米，使用封孔器或水泥砂浆。煤体注水加压是将水加压注入煤体，填充煤体中的裂隙；采用6Mpa高压水注入煤体，持续到采煤工作面的前方10 15米的超前影响区；由于煤体中空隙、裂隙的存在，高压水进入煤体后，一是把空隙、裂隙中的瓦斯挤压，挤入其他空隙、钻孔中；二是把细微孔隙中的的瓦斯封闭在煤体中，即使割煤时，由于煤体水分的存在也不易释放；三是高压水预裂煤体，改变原岩应力的状态；四是对煤体降尘灭尘，煤体加压注水可持续到采煤工作面的前方10 15米的超前影响区。抽采瓦斯是在钻孔施工、封孔稳固并进行煤体注水加压后进行瓦斯抽采。钻孔施工完后，封孔稳固后随即进行煤体注水加压，给原存在于煤体裂隙、孔隙中的瓦斯挤压形成正压力；瓦斯抽放孔连接到抽放系统中后，又对煤体裂隙、孔隙中的瓦斯形成负压吸力作用，这样煤体中的瓦斯处于挤压的正压力和负压吸力双重作用下，加速流入矿井的抽放系统，并随压力水对煤体的预裂作用，增加了瓦斯在煤体中的流通通道，使瓦斯抽采效果大幅提高，根据分析可提高50%以上，大大缩短了瓦斯的预抽时间，相应增加了煤炭的开采的时间，同时生产期间风流中瓦斯浓度低，杜绝超限报警现象，提高了生产效率。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
厚煤层煤体加压正负压联合抽采瓦斯工艺，其特征在于，包括：1)布置钻孔：根据所抽煤层的赋存情况及抽放半径，选择钻孔的间距、排距、角度、孔径、孔长；2)钻孔施工及封孔：确定钻机的角度和方位进行钻孔施工，保持施工期间钻机的稳定性，钻孔完成后进行封孔；3)煤体注水加压：将水加压注入煤体，填充煤体中的裂隙；4)抽采瓦斯：在钻孔施工、封孔稳固并进行煤体注水加压后进行瓦斯抽采。

【技术特征摘要】
1.厚煤层煤体加压正负压联合抽采瓦斯工艺，其特征在于，包括: 1)布置钻孔:根据所抽煤层的赋存情况及抽放半径，选择钻孔的间距、排距、角度、孔径、孔长； 2)钻孔施工及封孔:确定钻机的角度和方位进行钻孔施工，保持施工期间钻机的稳定性，钻孔完成后进彳了封孔； 3)煤体注水加压:将水加压注入煤体,填充煤体中的裂隙； 4)抽采瓦斯:在钻孔施工、封孔稳固并进行煤体注水加压后进行瓦斯抽采。2.根据权利要求1所述的厚煤层煤体加压正负压联合抽采瓦斯工艺，其特征在于，步骤I)中，将注水加压孔布置在煤体下部，距煤层底板0.5 I米，间距10 15米；瓦斯抽放孔布置在煤体中上部，距煤层顶板1.5 2米，与注水加压钻孔成对称三角形布置；孔的角度与煤层角度一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李继水，
申请(专利权)人：李继水，
类型：发明
国别省市：