[发明专利]一种提高破碎煤体中瓦斯钻孔抽采浓度的方法

说明书

本发明公开了一种提高破碎煤体中瓦斯钻孔抽采浓度的方法，本方法先利用小直径的钻杆进行开孔，以减小煤体破碎，再利用液体凝胶使钻孔周围的破碎煤体凝结成一体，然后在利用大直径的钻杆进行扩孔，这种方式大大降低了钻孔周围裂隙的产生，为后续有效封孔提供了基础；封孔后以一定的压力将半流体浆液注入封孔段形成的密闭空间，且所注的封孔浆液始终处于一种相对恒压的状态，因此一旦钻孔周围出现新发育的裂隙，半流体浆液可以主动渗透，自动填堵裂隙，隔绝漏气通道，减少空气的进入，从而提高瓦斯抽采浓度。

技术领域

本发明涉及一种煤体瓦斯抽采方法，具体涉及一种提高破碎煤体中瓦斯钻孔抽采浓度的方法，属于井下瓦斯抽采技术领域。

背景技术

随着煤矿开采深度的增加，煤矿的瓦斯问题日益严重，尤其是高瓦斯低透气性煤层的瓦斯治理问题，一直严重制约着煤矿的安全生产。因此，煤层钻孔瓦斯抽采作为防治瓦斯突出的重要措施一直被广泛应用，但是在瓦斯抽采的过程中，一直存在着抽采浓度低、效果差、持续时间短等各种问题。

为了提高煤层钻孔瓦斯抽采效果，我国多数突出矿井多采用高负压、大流量抽采系统，但是这样势必造成漏气量增加，瓦斯抽采浓度降低，这样不仅没缩短瓦斯有效抽采周期，缓解采掘接替紧张的现象，反而使瓦斯抽采泵站抽采浓度低于30％，从而达不到《煤矿安全规程》规定的瓦斯利用条件而将瓦斯排空，对环境造成影响。

且煤层钻孔瓦斯抽采期间煤层钻孔不可避免受到地应力各因素综合影响，从而使煤层钻孔周围裂隙不断发育，造成外界空气在抽采负压的作用下容易从这些裂隙中进入抽采钻孔内导致瓦斯抽采浓度下降，缩短了抽采钻孔的有效抽采周期，降低抽采钻孔的利用率。

发明内容

为了克服现有技术存在的各种不足，本发明提供一种提高破碎煤体中瓦斯钻孔抽采浓度的方法，可以提高钻孔抽采利用率以及瓦斯抽采浓度，缩短有效抽采周期，缓解采掘接替紧张的现象，且操作简单，成本低廉。

为实现上述发明目的，本发明提供一种提高破碎煤体中瓦斯钻孔抽采浓度的方法，包括以下步骤：

第一步、采用小直径钻杆的钻机按照常规钻孔方法在巷道煤层上一个瓦斯抽采钻孔，然后将对抽采钻孔进行初步封孔，并向钻孔形成的密闭空间注满液体凝胶；

第二步、当液体凝胶与周围破碎的煤体紧密固结成一体时，利用大直径钻杆的钻机在上述钻孔基础上进行扩孔；

第三步、将两端安装有封孔器的瓦斯抽采管送入瓦斯抽采钻孔内，且瓦斯抽采钻孔的末端位于封孔段后1～2m的位置，瓦斯抽采管安装有瓦斯抽采阀门；其中，左端封孔器上同时安装有注浆管和液压计安装管路，液压计管路上安装有液压计，注浆管上安装有注浆管阀门，注浆管和液压计安装管路的末端均通入瓦斯抽采钻孔的封孔段内部；

第四步、瓦斯抽采管两端的封孔器再次封孔，使得封孔段形成密封空间，打开注浆管上的注浆管阀门，向封孔段内注入半流体浆液，直至液压计示数达到设定的停止注浆压力值时，关闭注浆管阀门；

第五步，当液压计示数下降低于初始注浆压力值时，重新开启注浆管阀门向封孔段内注入半流体浆液，直至液压计示数达到设定的停止注浆压力值；重复步骤五，保证封孔段内的液压始终保持在一个恒定压力范围内。

本方法先利用小直径的钻杆进行开孔，以减小煤体破碎，再利用液体凝胶使钻孔周围的破碎煤体凝结成一体，然后在利用大直径的钻杆进行扩孔，这种方式大大降低了钻孔周围裂隙的产生，为后续有效封孔提供了基础；封孔后以一定的压力将半流体浆液注入封孔段形成的密闭空间，且所注的封孔浆液始终处于一种相对恒压的状态，因此一旦钻孔周围出现新发育的裂隙，半流体浆液可以主动渗透，自动填堵裂隙，隔绝漏气通道，减少空气的进入，从而提高瓦斯抽采浓度。

进一步的，第一步中，向钻孔形成的密闭空间以不低于1.5MPa的压力注满液体凝胶。