[发明专利]一种煤层采前预抽瓦斯的方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯抽采技术领域，涉及一种煤层采前预抽瓦斯的方法。

背景技术

煤矿煤层采前瓦斯抽采方法，当前主要是采用单一钻孔进行煤层瓦斯负压抽采；或者是采用钻孔进行孔内实施径向高压水切割技术，提高单孔的有效半径；抽采时间均为3个月及以上；这些方法需要布置密集的瓦斯抽采钻孔，钻孔工程量大，人力、物力投入较多；在抽采过程中易出现单孔负压值低，瓦斯抽采效率低等一系列工程问题。经过测试，煤层采前钻孔工程量达3.5m/m³、单孔负压60kPa、瓦斯抽采效率维持在30％、煤层瓦斯抽采时间为3个月。

为了提高煤层采前瓦斯抽采效果及瓦斯抽采量，工程中一般采用两种途径：一种是增大单孔的负压值，这就提高矿井瓦斯抽放系统的负压值，也不利于整个矿井的瓦斯抽采；另一种增大抽采钻孔的直径，这将增加钻孔的工作时间。为此，提高煤矿煤层瓦斯采前的抽采效率是当前急需要解决的主要问题之一。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种煤层采前预抽瓦斯的方法，解决煤层采前预抽钻孔施工量大、单孔负压低、瓦斯抽放效率低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种煤层采前预抽瓦斯的方法，按照以下步骤进行：

步骤1：在煤层中设置两种钻孔，一种为正压孔，另一种为负压孔，两种孔为五花状布置；

步骤2：在煤层中施工正压孔和负压孔，且两种钻孔的角度和方位角均保持一致；

步骤3：密封正压孔，并接入矿井压风系统或惰性气体系统；密封负压孔，并接入矿井负压瓦斯抽采系统；

步骤4：向正压孔压入空气或惰性气体，让正压孔内及孔周裂隙的周边形成正压环境；同时负压孔连接到矿井瓦斯抽采系统实施瓦斯抽采，在负压孔内及孔周裂隙的周边形成负压环境。

进一步的，所述正压孔的直径为Φ90～Φ110mm、负压孔直径为Φ50mm～Φ70mm。

进一步的，所述正压孔的直径为Φ100mm，负压孔直径为Φ60mm。

进一步的，所述正压孔与负压孔排列方式为沿煤层五花状布置，排距为800～1000mm，其间距为1200～1500mm。

进一步的，所述正压孔与负压孔排列方式为沿煤层五花状布置，排距为900mm，间距为1300mm。

进一步的，所述步骤4中，正压孔内压入空气或惰性气体的压力值为0.5～2.0MPa；负压孔内的负压值大于50KPa。

进一步的，所述步骤4中，正压孔(1)内压入空气或惰性气体的压力值为1.0MPa，负压孔(2)内的负压值为80KPa。

本发明的有益效果：设计简单，将单一的负压瓦斯抽采方法改变为正压(高压)和负压(低压)协同的瓦斯抽采方法。其中，正压钻孔采用大孔径(90-110mm)布置方式，同时采用较高(0.5-2.0MPa)的压力，形成正压环境，使钻孔周边的裂隙加速扩展，加快瓦斯运移速度；负压钻孔采用较小(50-70mm)孔径布置方式，压力采用不低于60kPa，形成负压环境。正压环境下，将煤层瓦斯通过煤层裂隙往负压环境进行推移，同时，利用正压环境和负压环境共存所形成压差，加速瓦斯运移，只需较小的钻孔就能将瓦斯抽采出来，提高瓦斯抽采量30％，减小钻孔工程量30％；同时，缩短煤层瓦斯抽采的时间1个月，解决现有煤层采前钻孔工程量大、单孔负压低、瓦斯抽采效率低等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例煤层采前预抽瓦斯的方法施工示意图。

图2是本发明实施例中钻孔布置剖面图。

图中，1.正压孔，2.负压孔，3.孔周裂隙，4.煤层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种煤层采前预抽瓦斯的方法，如图1、2所示，按照以下步骤进行：

步骤1：在煤层4中设置两种钻孔，一种为正压孔，另一种为负压孔，两种孔为五花状布置；