[发明专利]一种基于采动卸压的煤层分区动态注水工艺方法

摘要

本发明提供了一种基于采动卸压的煤层分区动态注水工艺方法，针对不同应力分布区域及采动卸压应力演化过程，分别采取与之相对应的动态注水方式，根据采动过程中煤层应力分布状态，将采煤工作面划分为完整渗流区、微裂稳流区和破碎激流区。在完整渗流区采用高压注水方法，对低孔隙率煤体进行致裂增透，改善该区域煤岩的渗透性能，增加煤体注水量；随着工作面的推进，煤体受压破裂，新裂隙产生，进入微裂稳流区，采用中压注水方式；随着工作面的进一步推进，煤层裂隙发育贯通，渗透性能进一步提高，进入破碎激流区，采用静压注水方式进行低压注水渗透，利用煤体裂隙孔隙的毛细作用力实现煤层注水润湿防尘卸压功效。

主权项

1.一种基于采动卸压的煤层分区动态注水工艺方法，其特征在于，根据不同应力分布区域及采动卸压应力演化过程，将煤层区域划分为完整渗流区、微裂稳流区和破碎激流区，完整渗流区为采煤工作面未受到采动影响的煤层区域，微裂稳流区为注水钻孔进入受到轻微采动影响的煤层区域，破碎激流区为注水钻孔受到充分采动影响的煤层区域；在完整渗流区采用高压注水工艺，微裂稳流区采用中压注水工艺，破碎激流区采用静压注水工艺，其中高压注水工艺和中压注水工艺使用动压注水装置，静压注水工艺使用静压注水装置；/n所述动压注水装置包括动压进水管、储水箱、注水泵、流量表、压力表、截止阀、三通和分流器；/n所述静压注水装置包括静压进水管、分流器、截止阀和流量表，所述静压进水管直接连接于供水管路；/n所述高压注水工艺包括以下步骤：/n(1)在完整渗流区施工若干个注水钻孔，将注水钻孔连接至动压注水装置，打开截止阀，开启动压注水装置；/n(2)调节注水泵的压力，控制动压注水压力达到5MPa左右，将注水钻孔内原有空间充满水，包括较大裂隙孔隙空间；/n(3)待注水钻孔充满水后，调节注水泵的压力，将注水压力提高为15MPa左右，在高压力下持续一段注水时间；/n(4)调节注水泵的压力，将注水压力提高至20MPa并维持一段注水时间，而后将注水压力调低至15MPa，并维持注水压力，观察注水管路水流量，当水流速变缓，将注水压力下降至10MPa并维持一段注水时间；/n(5)控制注水泵的压力，将注水压力维持在10～15MPa之间波动，并在每种注水压力下持续一段注水时间，直至注水钻孔进入微裂稳流区；/n所述中压注水工艺包括以下步骤：/n(1)在微裂稳流区施工若干个注水钻孔，将注水钻孔连接至动压注水装置，打开截止阀，开启动压注水装置；/n(2)调节注水泵的压力，控制注水压力为5～10Mpa并维持一段注水时间，直至注水钻孔进入破碎激流区；/n所述静压注水工艺包括以下步骤：/n(1)在破碎激流区施工若干个注水钻孔，将注水钻孔连接静压注水装置，静压进水管直接连接供水管路，打开截止阀，开启静压注水装置；/n(2)打开静压装置的截止阀，静压进水管中的水流入注水钻孔，进入煤层中，达到自然渗透浸润煤体的作用。/n