[发明专利]煤层钻孔喷射压裂与采动压力协同作用强化瓦斯抽采方法

权利要求书

1.一种煤层钻孔喷射压裂与采动压力协同作用强化瓦斯抽采方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a. 根据矿山采动压力确定受工作面进风巷和回风巷开挖、相邻工作面采动和邻近采空区造成的侧方采动压力P₁随距离巷帮的空间分布规律，确定进风巷和回风巷巷道围岩卸压带深度；根据矿山采动压力确定回采工作面前方支承压力P₂的时空分布规律；

b. 在靠近工作面进风巷和回风巷侧的回采煤层中各钻进一个垂直于回采工作面方向的预抽采瓦斯钻孔，所述预抽采瓦斯钻孔的位置由侧方采动压力P₁确定；所述预抽采瓦斯钻孔施工完毕后进行封孔，之后除孔口封孔段外其余孔段全部下入PVC筛管，并将PVC筛管与瓦斯抽采系统连接；

c. 在回采煤层中已钻进的两个预抽采瓦斯钻孔之间钻进若干个垂直于回采工作面方向的煤层压裂抽采一体化钻孔，所述压裂抽采一体化钻孔的数量由回采工作面长度、径向压裂半径确定；所述压裂抽采一体化钻孔施工完毕后进行封孔，之后除孔口封孔段外其余孔段全部下入PVC套管，水力喷射管柱下入PVC套管中，并将水力喷射管柱与压裂系统连接，将水力喷射管柱与PVC套管之间的环空分别与瓦斯抽采系统和环空补液系统连接；

d. 开始回采工作面的采煤作业，并在回采工作面向前推进的同时从靠近回采工作面端后退式进行分组分段水力喷射压裂作业，其中第一组分段压裂的位置、每组压裂的长度根据工作面前方支承压力P₂时空分布规律确定，分段压裂的间距和每组分段压裂的段数根据轴向压裂半径和每组压裂的长度确定；在第一组分段压裂完成后，暂停水力喷射和压裂作业，待回采工作面向前推进第一组分段压裂轴向影响距离后，对回采煤层进行第二组分段压裂，如此循环，直至完成整个回采煤层的压裂作业；

e. 利用回采煤层中两个所述预抽采瓦斯钻孔在整个分组分段压裂过程中对煤层瓦斯进行不间断连续抽采；在完成前一组分段压裂后且在进行下一组分段压裂之前，切换压裂抽采一体化钻孔孔口环空与瓦斯抽采系统连接，利用水力喷射管柱与PVC套管之间的环空对煤层瓦斯进行抽采，和两个所述预抽采瓦斯钻孔实现联合抽采。

2.根据权利要求1所述的一种煤层钻孔喷射压裂与采动压力协同作用强化瓦斯抽采方法，其特征在于，步骤b中，所述预抽采瓦斯钻孔布置在侧方采动压力P₁升高区，且距离侧方采动压力P₁降低区的边缘10m的位置处，侧方采动压力P₁降低区边缘的压力数值等于原岩地应力。

3.根据权利要求1所述的一种煤层钻孔喷射压裂与采动压力协同作用强化瓦斯抽采方法，其特征在于，步骤c中，所述压裂抽采一体化钻孔和预抽采瓦斯钻孔的间距等于径向压裂半径，相邻两个压裂抽采一体化钻孔之间的间距等于二倍的径向压裂半径。

4.根据权利要求1所述的一种煤层钻孔喷射压裂与采动压力协同作用强化瓦斯抽采方法，其特征在于，步骤d中，第一组中第一段分段压裂的位置位于超前于支承压力P₂开始大于原岩地应力点的一个轴向压裂半径的距离处，分段压裂的间距等于二倍的轴向压裂半径；每组压裂的长度等于支承压力P₂大于原岩地应力的长度，再根据轴向压裂半径确定每组压裂中的分段压裂段数，后退完成每一组的分段压裂作业。