[发明专利]一种盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法

说明书

本发明属于煤矿瓦斯强化抽采增透技术领域，具体涉及一种盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法，包括如下步骤：实施中位钻孔；测定煤层毛细上升高度；实施下位钻孔；测定煤层渗透性；实施上位钻孔；获取煤层饱和抗压强度；设计渗入盐水的过饱和度；盐结晶增透抽采瓦斯；完成瓦斯抽采。本发明提供的盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法设计科学合理，与现有常规的增透方法相比，具有简单易实施、抽采效果更好、无需特殊设备、对煤层损伤较小、实施过程危险性较小等优点，利于推广使用。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯强化抽采增透技术领域，具体涉及一种盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法。

背景技术

我国煤层中富含大量瓦斯，严重煤炭资源安全开采，因此需要对煤层进行增透抽采瓦斯。

常规的增透方法很多，如水力压裂、二氧化碳爆破、射孔、脉冲、微波、冻融、酸腐蚀等方法，但常规的增透方法存在以下问题：

1)使用较高的水压力、爆破、射孔、脉冲等方法，有较大的施工危险性；

2)冻融增透需要液氮等特殊制冷设备，井下实施不方便，且有冻伤人员的可能性；

3)酸腐蚀、微波辐照等对煤有一定的损伤；

4)对煤层中的小的孔隙吸附的瓦斯抽采有限，效果不好；

5)装填沙粒等固体颗粒撑开裂缝，对割缝设备损害较大。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法，包括如下步骤：

S1、在煤层中开设能够让上下两个方向的盐水、瓦斯自由进入其中的中位钻孔，在中位钻孔中安装中位钻孔下部花管和中位钻孔上部花管，在中位钻孔的孔口处安装钻孔密封；在中位钻孔的内部埋设蒸发装置和瓦斯抽放管路，瓦斯抽放管路贯穿中位钻孔的钻孔密封后外接有抽瓦斯装置；同时，在加工中位钻孔过程中获取煤层的煤层样品；

S2、依据步骤S1获取的煤层样品，在高盐水存储装置中的盐水介质条件下，测定煤层毛细水上升高度h，通过现场测量获得中位钻孔距离煤层底板的距离y；

S3、在距离中位钻孔正下方a的位置开设下位钻孔，其中a为0.8h、y中的最小值；在下位钻孔中安装下位钻孔花管，在下位钻孔的孔口处安装钻孔密封；在下位钻孔中设置下位钻孔排水管路，钻孔排水管路贯穿下位钻孔的钻孔密封后留设下位钻孔排水阀门；同时在下位钻孔中设置下位供水管路，下位供水管路贯穿下位钻孔的钻孔密封后外接有高盐水存储装置，下位供水管路于外接管体上安装有下位钻孔进水阀门；

S4、依据步骤S1获取的煤层样品，在高盐水存储装置中的盐水介质下进行变水头渗透实验，测定1～5天时间渗透深度w，通过现场测量获得中位钻孔距离煤层顶板的距离x；

S5、在距离中位钻孔正上方b的位置开设上位钻孔，其中b为0.8w、x中的最小值；在上位钻孔中设置上位钻孔花管；在上位钻孔孔口处安装钻孔密封，在上位钻孔中设置上位钻孔排水管路，钻孔排水管路贯穿上位钻孔的钻孔密封后留设上位钻孔排水阀门；同时在上位钻孔中设置上位供水管路，上位供水管路贯穿上位钻孔的钻孔密封后外接有高盐水存储装置连通，上位供水管路于外接管体上安装有上位钻孔进水阀门；

S6、依据S1获取的煤层样品，测定饱和抗压强度P；

S7、设计高盐水存储装置中的盐水的过饱和度为N；

S8、开始实施瓦斯抽采。

进一步地，如上所述盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法，步骤S3中，下位钻孔中的盐水能够通过下位钻孔花管上升到煤层中。