一种高瓦斯突出煤层卸压瓦斯抽采方法

摘要

本发明公开了一种高瓦斯突出煤层卸压瓦斯抽采方法，包括如下步骤：在高瓦斯低透气性煤层相对应的含水岩层上方铺设至少一个岩石巷道，并在岩石巷道四周安装土压力盒及孔隙水压力计；从岩石巷道中向含水岩层施工多个钻孔，成孔后快速封孔，并安装抽采支管、抽采总管路连接和阀门；利用空气将含水岩层内的水替换干净，形成高瓦斯煤层中瓦斯向钻孔的移动的通道；使得瓦斯向钻孔的移动的通道与钻孔相连通构成L型瓦斯通道；综合多个参数确定抽采时间，开始对下部的高瓦斯煤层进行卸压瓦斯抽采。本发明利用空气将含水岩层内的水替换干净后形成的空间，从而增加煤体的透气性，可大量减少钻孔工程量，显著提高煤层瓦斯抽采效果，具有广泛的实用性。

说明书

技术领域

本发明涉及瓦斯抽采方法，具体涉及一种高瓦斯突出煤层卸压瓦斯抽采方 法。

背景技术

我国很多高瓦斯矿井的煤层顶板位置都赋存有含水层。为防止突水事故的 发生，在煤层开采前需要向含水层施工放水钻孔，然后再放水。在实践中发现 通过对含水岩层放水，不仅消除了工作面水患，而且煤层的透气性也显著增大， 并可从钻孔中排放出瓦斯，这说明在岩层内形成了煤层瓦斯涌入放水钻孔的裂 隙通道。

经分析，对煤层顶板含水层进行放水后，煤层的透气性增加，且煤层瓦斯 与钻孔导通，其机理与保护层开采类似。保护层开采之后，由于岩层移动、应 力降低、裂隙发育使得被保护层获得卸压增透效果，且层间岩层内形成导通裂 隙。同理，含水岩层就好像保护层，含水岩层放水的过程相当于上保护层开采 的过程。水赋存在岩层中占有一定的空间，放水后在岩层内留出的空间，为下 部煤岩层的移动、变形提供了空间。有些含水层很厚，可厚达数十米。因此含 水层放水后留下的有效空间可使得下部煤岩层获得充分的移动变形、应力降低 和透气性增加，为抽采煤层卸压瓦斯提供依据。。

发明内容

本发明现有技术的不足，提供了一种高瓦斯突出煤层卸压瓦斯抽采方法，增 加了煤体的透气性，缩短瓦斯抽采时间，可节省大量钻孔工程量，减小了工作 面的瓦斯涌出量。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高瓦斯突出煤层卸压瓦斯抽采方法，包括如下步骤：

S1、在高瓦斯低透气性煤层相对应的含水岩层上方铺设至少一个岩石巷 道，并在岩石巷道四周安装土压力盒及孔隙水压力计；

S2、从岩石巷道中向含水岩层施工多个钻孔，成孔后快速封孔，并通过三 通接头将快速将钻孔与抽采支管路连接，抽采支管路与抽采总管路连接，并在 抽采支管路与抽采总管路的连接处安装阀门；

S3、利用空气将含水岩层内的水替换干净，使得邻近煤岩层产生移动变形， 增加含水岩层下部高瓦斯煤层的透气性，同时使邻近煤岩层产生新的裂隙，并 形成高瓦斯煤层中瓦斯向钻孔的移动的通道；

S4、使得瓦斯向钻孔的移动的通道与钻孔相连通构成L型瓦斯通道；

S5、将抽采总管路布置在回风巷中，靠近回采煤壁，并在抽采支管路内安 装抽采流量监控系统，根据监测到巷道周围的压力值、抽采负压、流量、瓦斯 浓度参数确定抽采时间，开始对下部的高瓦斯煤层进行卸压瓦斯抽采。

其中，钻孔角度为上仰3～8°，钻孔间距为3～7m，钻孔长根据现场情况 确定。

本发明具有以下有益效果：

利用空气将含水岩层内的水替换干净后形成的空间，从而增加煤体的透气 性，可使得下部的煤岩层发生移动变形、透气性增大、煤层卸压，产生新的裂 隙，并形成煤层瓦斯向钻孔的运移通道，本发明可大量减少钻孔工程量，显著 提高煤层瓦斯抽采效果，具有广泛的实用性，且减小了工作面瓦斯涌出量的效 果，同时开采时间的确定综合考虑了巷道周围的压力值、抽采负压、流量和瓦 斯浓度参数，提高了施工的安全性。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行 进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。

实施例1

S1、在高瓦斯低透气性煤层相对应的含水岩层上方铺设至少一个岩石巷 道，并在岩石巷道四周安装土压力盒及孔隙水压力计；

S2、从岩石巷道中向含水岩层施工多个钻孔，钻孔角度为上仰3°，钻孔 间距为3m，钻孔长根据现场情况确定；成孔后快速封孔，并通过三通接头将 快速将钻孔与抽采支管路连接，抽采支管路与抽采总管路连接，并在抽采支管 路与抽采总管路的连接处安装阀门；

S3、利用空气将含水岩层内的水替换干净，使得邻近煤岩层产生移动变形， 增加含水岩层下部高瓦斯煤层的透气性，同时使邻近煤岩层产生新的裂隙，并 形成高瓦斯煤层中瓦斯向钻孔的移动的通道；

S4、使得瓦斯向钻孔的移动的通道与钻孔相连通构成L型瓦斯通道；

S5、将抽采总管路布置在回风巷中，靠近回采煤壁，并在抽采支管路内安 装抽采流量监控系统，根据监测到巷道周围的压力值、抽采负压、流量、瓦斯 浓度参数确定抽采时间，开始对下部的高瓦斯煤层进行卸压瓦斯抽采。

实施例2

S1、在高瓦斯低透气性煤层相对应的含水岩层上方铺设至少一个岩石巷 道，并在岩石巷道四周安装土压力盒及孔隙水压力计；

S2、从岩石巷道中向含水岩层施工多个钻孔，钻孔角度为上仰8°，钻孔 间距为7m，钻孔长根据现场情况确定；成孔后快速封孔，并通过三通接头将 快速将钻孔与抽采支管路连接，抽采支管路与抽采总管路连接，并在抽采支管 路与抽采总管路的连接处安装阀门；

S3、利用空气将含水岩层内的水替换干净，使得邻近煤岩层产生移动变形， 增加含水岩层下部高瓦斯煤层的透气性，同时使邻近煤岩层产生新的裂隙，并 形成高瓦斯煤层中瓦斯向钻孔的移动的通道；

S4、使得瓦斯向钻孔的移动的通道与钻孔相连通构成L型瓦斯通道；

S5、将抽采总管路布置在回风巷中，靠近回采煤壁，并在抽采支管路内安 装抽采流量监控系统，根据监测到巷道周围的压力值、抽采负压、流量、瓦斯 浓度参数确定抽采时间，开始对下部的高瓦斯煤层进行卸压瓦斯抽采。

实施例3

S1、在高瓦斯低透气性煤层相对应的含水岩层上方铺设至少一个岩石巷 道，并在岩石巷道四周安装土压力盒及孔隙水压力计；

S2、从岩石巷道中向含水岩层施工多个钻孔，钻孔角度为上仰5.5°，钻 孔间距为5m，钻孔长根据现场情况确定；成孔后快速封孔，并通过三通接头 将快速将钻孔与抽采支管路连接，抽采支管路与抽采总管路连接，并在抽采支 管路与抽采总管路的连接处安装阀门；

S3、利用空气将含水岩层内的水替换干净，使得邻近煤岩层产生移动变形， 增加含水岩层下部高瓦斯煤层的透气性，同时使邻近煤岩层产生新的裂隙，并 形成高瓦斯煤层中瓦斯向钻孔的移动的通道；

S4、使得瓦斯向钻孔的移动的通道与钻孔相连通构成L型瓦斯通道；

S5、将抽采总管路布置在回风巷中，靠近回采煤壁，并在抽采支管路内安 装抽采流量监控系统，根据监测到巷道周围的压力值、抽采负压、流量、瓦斯 浓度参数确定抽采时间，开始对下部的高瓦斯煤层进行卸压瓦斯抽采。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。