[发明专利]一种治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法

权利要求书

1.一种治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定钻孔间距L1：测定回采工作面(1)的煤层瓦斯抽采有效半径R1和防冲钻孔有效卸压半径R2，回采工作面(1)内相邻两个钻孔的间距L1为R1和R2中较小值的2倍；

(2)钻孔施工：沿回采工作面(1)，按所述钻孔间距L1向垂直于巷道(2)的方向施工顺层钻孔(3)，钻孔的长度为回采工作面(1)宽度H的三分之二；

(3)确定实际应力集中带：在钻孔施工过程中实时记录出现冲击地压发生预兆的初始位置和终止位置，所述初始位置与终止位置之间的钻孔区域是回采工作面(1)的实际应力集中带；

(4)钻孔封堵和瓦斯抽采：对实际应力集中带的初始位置的钻孔进行封堵，钻孔中留置连通管(8)，之后间隔地选择钻孔作为注水钻孔，采用抽采注水管(7)分别与连通管(8)和井下抽采干管(9)连接，进行瓦斯抽采；其它钻孔作为瓦斯抽采钻孔，采用瓦斯抽采管(11)分别与连通管(8)和井下抽采干管(9)连接，进行瓦斯抽采；

(5)煤层充分卸压：重复步骤(2)至(4)，依次在回采工作面(1)中施工，直至回采工作面(1)内布满顺层钻孔(3)；

(6)高压注水：当测得瓦斯抽采总量达到煤层总瓦斯含量的65％-80％时，将抽采注水管(7)和瓦斯抽采管(11)与井下抽采干管(9)断开连接，并将抽采注水管(7)与高压注水泵(15)连接，通过注水钻孔对煤层进行高压注水，直到邻近瓦斯抽采钻孔的瓦斯抽采管(11)内出水为止。

2.根据权利要求1所述的治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，步骤(2)中，钻孔的孔径为94mm、113mm、133mm或153mm。

3.根据权利要求1所述的治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，所述冲击地压发生预兆为顶钻、卡钻、吸钻或煤炮。

4.根据权利要求1所述的治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，步骤(4)中，所述封堵为第一次封堵，将膨胀胶囊(4)送入欲封堵的钻孔，所述膨胀胶囊(4)套在连通管(8)外，利用注水管(5)向膨胀胶囊(4)内注入高压水，使膨胀胶囊(4)充水膨胀堵住钻孔，注水管(5)末端连接水压表(6)；且在步骤(5)之后进行第二次封堵，观测记录每个钻孔注水管(5)末端的压力表示数，当某个钻孔注水管(5)压力表示数不再变化后，利用封口剂对钻孔孔口区域进行封堵，之后利用封孔剂对钻孔内部进行注浆封孔。

5.根据权利要求4所述的治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，所述钻孔孔口区域是指孔口内1m区域。

6.根据权利要求4所述的治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，所述高压水的压力为1-1.5MPa。

7.根据权利要求4所述的治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，封口剂为聚氨酯，封孔剂为水泥砂浆。

8.根据权利要求1所述的治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，在步骤(4)中，间隔地选择钻孔作为注水钻孔是通过如下方式来实施的：将所施工的顺层钻孔(3)依次标号，选择标号满足3n-1，n＝1,2,3,…的钻孔作为注水钻孔。

9.根据权利要求1所述的治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，步骤(6)中，当测得瓦斯抽采总量达到煤层总瓦斯含量的70％时，将抽采注水管(7)和瓦斯抽采管(11)与井下抽采干管(9)断开连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法，其特征在于，所述深埋煤层为埋深大于600m且同时具有潜在冲击地压和瓦斯灾害的煤层。