[发明专利]井下瓦斯钻孔抽采的全生命周期管控方法

权利要求书

1.一种井下瓦斯钻孔抽采的全生命周期管控方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.在确定的钻孔位置对煤层进行钻孔，钻孔完成后对钻孔进行注浆密封；

S2.采用负压对钻孔内的瓦斯进行抽采，并采集抽采参数，其中，抽采参数包括抽采流量、抽采浓度以及抽采达标半径变化值；

S3.根据抽采参数计算钻孔抽采单元的抽采效果指标值，将抽采效果指标值与抽采达标临界值进行比较，如果抽采效果指标值大于或等于抽采达标临界值，则进入步骤S4；

S4.测量钻孔抽采单元内煤层的残余瓦斯含量，并将测得的残余瓦斯含量与残余瓦斯含量临界值进行比较，如果残余瓦斯含量小于残余瓦斯含量的临界值，则钻孔抽采单元的抽采效果达标，则进入步骤S5；

S5.将抽采效果达标的钻孔抽采单元中钻孔的抽采达标半径变化值与抽采时间进行拟合，得到抽采达标半径在不同的煤层原始瓦斯含量下随时间变化的曲线；

S6.在煤层下一个目标区域划分钻孔抽采单元，根据抽采达标半径在不同的煤层原始瓦斯含量下随时间变化的曲线确定该目标区域的钻孔抽采单元的钻孔间距，并按照步骤S1-S5进行操作。

2.根据权利要求1所述的井下瓦斯钻孔抽采的全生命周期管控方法，其特征在于：步骤S6中，以钻孔抽采单元内预抽采时间最小的钻孔的抽采达标半径的2～2.5倍作为该钻孔抽采单元的钻孔间距。

3.根据权利要求1所述的井下瓦斯钻孔抽采的全生命周期管控方法，其特征在于：步骤S1中，钻孔完成后，根据如下步骤确定合理的钻孔封孔深度：

S11.采用巷道煤体应力分布数值计算方法确定煤体内应力峰值点深度L₁；

S12.在钻孔内部每间隔距离步长Δl，实测钻孔内部不同钻孔深度处的气体压力与瓦斯浓度；

S13.计算钻孔内部测量点编号i对应的钻孔深度l_i处的气体压力衰减幅度Δp_i＝(p_i+1-p_i)/p_i+1以及瓦斯浓度衰减幅度Δc_i＝(c_i+1-c_i)/c_i+1；

其中，i为测量点编号，取值为1,2,…,N；p_i+1为钻孔深度l_i+1处的气体压力；p_i为钻孔深度l_i处的气体压力；c_i+1为钻孔深度l_i+1处的瓦斯浓度；c_i为钻孔深度l_i处的瓦斯浓度；

S14.将测量点编号i的气体压力衰减幅度Δp_i以及瓦斯浓度衰减幅度Δc_i分别与衰减幅度临界值δ进行比较，如果Δp_i≥δ或Δc_i≥δ，则钻孔内部存在漏气点，该漏气点所处钻孔深度l_a:l_i≤l_a≤l_i+1；

S15.重复步骤S23到S24，直到完成钻孔内部所有测量点的比较判断；

S16.取所处钻孔深度最大的漏气点，将该漏气点对应的上限钻孔深度标记为L₂；

S17.取L₁与L₂两者中的最大值作为合理的钻孔封孔深度。

4.根据权利要求1所述的井下瓦斯钻孔抽采的全生命周期管控方法，其特征在于：步骤S2中，间隔时间t测定每个钻孔的抽采流量Q_nt及抽采浓度C_nt，计算钻孔的抽采效果波动幅度，将抽采效果波动幅度异常的钻孔确定为故障钻孔，并对故障钻孔进行修复；其中，n＝0,1,2,...,N。