[发明专利]一种煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法

权利要求书

1.一种煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：从地面向地下开挖瓦斯抽采竖井，四个竖井排成一个正方形，若干个正方形组成正方形矩阵，此为瓦斯开采区域；

S200：将振动装置放入每个竖井对应采煤层的区域，在竖井周边对应振动装置的深度布设若干个微震检测设备，地上的控制器通讯连接并控制所有振动装置和微震检测设备；

S300：利用振动装置对采煤层进行振动，用于振动泄压增透瓦斯；

S400：将振动装置抽离出竖井，在竖井及采煤层安装抽采装置，进行排水采气；

S500：在地下采煤层沿水平方向设置瓦斯抽放孔，并进行负压抽采；

S600：采煤层采煤完成后形成采空区，再利用竖井进行采空区的瓦斯抽采；

步骤S300中，所述振动装置包括地上部分和地下部分，地上部分包括依次连接的CO₂气罐和气泵，地下部分为若干个憋压装置和高压气管，CO₂气罐、气泵和高压气管依次连接，憋压装置设在高压气管内；

所述气泵和憋压装置连接电源和所述控制器，CO₂气罐储存高浓度CO₂；

所述地上部分均设在竖井上方的地面上，高压气管的出气端处于竖井内部且对应采煤层的内部；

所述高压气管处于采煤层的部分为振动区段，所述振动区段的上部设有若干个上喷气口，振动区段的中部设有若干个中喷气口，振动区段的底部设有若干个下喷气口。

2.根据权利要求1所述的煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法，其特征在于，步骤S100中，四个竖井排成的正方形的边长为180-200m。

3.根据权利要求1所述的煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法，其特征在于，所述竖井为二开井身结构，竖井上部的一开井身直径为300-320mm，下部的二开井身直径为200-220mm。

4.根据权利要求1所述的煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法，其特征在于，步骤S200中，所述微震检测设备设在振动装置的前后左右四个方向，且距离振动装置90-100m，两个振动装置之间设一个微震检测设备。

5.根据权利要求1所述的煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法，其特征在于，所述振动装置包括第一憋压装置、第二憋压装置和第三憋压装置，第一憋压装置的设置高度为略低于地面；第二憋压装置设在地面与采煤层顶部之间的居中位置；第三憋压装置的设置高度为略高于采煤层顶部。

6.根据权利要求5所述的煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法，其特征在于，第一憋压装置的预设憋压压力为5-6MPa，第二憋压装置的预设憋压压力为10-11MPa，第三憋压装置的预设憋压压力为20-21MPa。

7.根据权利要求1所述的煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法，其特征在于，所述上喷气口向上倾斜设置，下喷气口向下倾斜设置，中喷气口具有喇叭状扩张外沿，所述喇叭状扩张外沿的内壁设有波纹状凸起，波纹状凸起垂直于中喷气口喷出气流的方向，且沿着喇叭状扩张外沿由里向外一圈一圈布设。

8.根据权利要求7所述的煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法，其特征在于，所述振动区段还设有第一辅喷气口和第二辅喷气口，第一辅喷气口设在上喷气口和中喷气口之间，第二辅喷气口设在下喷气口和中喷气口之间，

第一辅喷气向下倾斜，第二辅喷气向上倾斜。

9.根据权利要求1所述的煤矿井瓦斯地上地下联合抽采方法，其特征在于，步骤S500中，所述瓦斯抽放孔的孔深为60-100m，孔间距为5-10m，钻孔直径大于94mm，瓦斯抽放孔一端封闭，另一端连接瓦斯负压抽采设备。