[发明专利]一种多孔协同压抽一体化瓦斯抽采方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔协同压抽一体化瓦斯抽采方法，属于煤矿井下区域瓦斯治理技术领域，尤其适用于高瓦斯低透气性煤层进行的瓦斯抽采作业。

背景技术

瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故是煤矿井下的主要灾害，国家煤矿瓦斯治理方针确定高瓦斯矿井必须先抽后采，瓦斯抽采是治本措施。我国煤层普遍存在低透气性、低吸附气饱和度等特性，多数煤层瓦斯抽采效果差，为实现抽采达标，必须对煤层实施增透措施。近年来，各种水利化措施应用在煤矿瓦斯治理过程中，起到了一定的效果，但是水力化措施单一，与瓦斯抽采结合不紧密，存在瓦斯抽采钻孔布置不合理等现象。公开号为CNIO1614134A和CNIO1614135A公开的钻、爆、抽三位一体卸压防突方法和钻、爆、抽三位一体瓦斯抽采方法，采用爆破孔和瓦斯抽采孔交替布置的方式，但是这两种发明中采用先爆破再抽采的顺序，没有形成爆破孔和瓦斯抽采孔的协同作用，而且采用爆破方式，风险性较大，容易引起瓦斯爆炸等瓦斯灾害。而且，现有的各种卸压增透措施施工工艺复杂，成本高。煤层增透和瓦斯抽采存在盲目性，不能科学地进行措施的制定和实施，导致煤层卸压不充分，瓦斯抽采达不到理想效果，既浪费了人力物力，又达不到理想的效果。为了解决现有措施中的煤层增透的盲目性和瓦斯抽采效果差的技术难题，急需寻找一种新的煤层卸压增透瓦斯抽采方法。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供一种操作简单、成本低、效果好的多孔协同压抽一体化瓦斯抽采方法。

技术方案：本发明多孔协同压抽一体化瓦斯抽采方法，包括在巷帮上按行列间距向煤层均匀交替施工多个压裂孔和瓦斯抽采孔，所有钻孔直径均为90～120mm，长度均为80～100m，包括如下步骤：

a．按能承受的最小压力为20MPa的要求对所有压裂孔进行封孔，并按常规方法对所有瓦斯抽采孔进行封孔；

b．将压裂孔相邻的瓦斯抽采孔与井下瓦斯抽采管路连接；

c.逐一采用气液两相流压裂介质对每个压裂孔进行压裂，压裂的同时，对该压裂孔相邻的所有瓦斯抽采孔进行瓦斯抽采，实现多孔协同压抽一体化瓦斯抽采。

所述均匀交替施工多个压裂孔和瓦斯抽采孔的行间距为1～3m，列间距为5～10m；所述的气液两相流压裂介质由氮气、水按照1:1的体积比混合而成。

有益效果：本发明采用多孔协同压抽一体化瓦斯抽采方法，在巷帮上按行列间距向煤层均匀交替施工多个压裂孔和瓦斯抽采孔，在对压裂孔进行压裂的同时，对瓦斯抽采孔进行抽采瓦斯，压裂孔内对煤层提供驱赶瓦斯正压力，同时，瓦斯抽采孔对煤层瓦斯提供抽采负压，正压和负压的同时作用，更有利于瓦斯的解吸、扩散和渗透。实现了煤体内裂隙网的形成，在压裂区域内，裂隙网充分贯通，煤层透气性显著提高。解决了由于钻孔布置不到位而产生的裂隙网形成困难，煤层卸压增透效果差的技术难题。而且，采用气液两相流压裂介质，减少了水分对瓦斯的封堵作用。其施工工艺简单、成本低、效果好，具有广泛实用性。

附图说明

图1是本发明的多孔协同压抽一体化瓦斯抽采布孔示意图。

图中：1—压裂孔，2—瓦斯抽采孔，3—煤层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的多孔协同压抽一体化瓦斯抽采方法：首先在巷帮上按行列间距向煤层3均匀交替施工多个压裂孔1和瓦斯抽采孔2，如图1所示，所有钻孔直径均为90～120mm，长度均为80～100m。钻孔封孔之前向压裂孔内送入无缝钢管作为压裂管，向瓦斯抽采孔内送入PVC管作为瓦斯抽采管，无缝钢管直径为25mm，PVC管直径为50mm。按能承受的最小压力为20MPa的要求对所有压裂孔1进行封孔，并按常规方法对所有瓦斯抽采孔2进行封孔；将压裂孔1相邻的瓦斯抽采孔2中的PVC管与井下瓦斯抽采管路连接，逐一采用气液两相流压裂介质通过无缝钢管对每个压裂孔1进行压裂，压裂的同时，对该压裂孔1相邻的所有瓦斯抽采孔2进行瓦斯抽采，实现多孔协同压抽一体化瓦斯抽采。所述均匀交替施工多个压裂孔1和瓦斯抽采孔2的行间距为1～3m，列间距为5～10m。所述的气液两相流压裂介质由氮气、水按照1:1的体积比混合而成。