CN102661167B - 被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法 - Google Patents

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本发明公开的一种被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法，通过在被保护层底板进行定向钻进，提钻后从孔内下入专用封隔造斜器，采用小直径大弯角孔底马达进行由里向外施工向上分支钻孔，形成一组组被保护层底板上向梳状钻孔，待所有钻孔施工结束后，封孔并接入瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采。用于保护层开采技术中的瓦斯抽采，具有“一孔多用”的特点，可在保护层开采前预抽被保护层瓦斯，在保护层开采后实现被保护层卸压瓦斯的抽采，其施工成本低、周期短。

Description

被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法
技术领域
本发明涉及瓦斯抽采技术，尤其是一种被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法。
背景技术
《防治煤与瓦斯突出规定》要求突出煤层采前必须采取区域性防突措施，保护层开采技术为一种主要的区域性防突措施，其中涉及保护层与被保护层两个煤层。为消除邻近煤层（被保护层）的突出危险而先开采的煤层称为保护层；由于保护层开采的采动作用并同时抽采卸压瓦斯，可使邻近的突出危险煤层转变为无突出危险煤层，该邻近的突出危险煤层称为被保护层。保护层开采之后，被保护层获得了卸压增透效果，通过对被保护层的卸压瓦斯进行抽采，可以彻底消除被保护层的突出危险性。
目前，最常见的被保护层卸压瓦斯抽采方法为底板岩巷网格式上向穿层钻孔抽采方法，该方法需要在被保护层的底板内走向施工底板岩石巷道（底板岩巷），从底板岩巷中向突出煤层（被保护层）施工网格式穿层钻孔，并对穿层钻孔进行永久封孔，通过封孔管将钻孔连入底板岩巷内铺设的总抽采管路中进行瓦斯抽采。但是该方法需要在煤层底板岩层中布置一条或多条岩巷，在岩巷中每隔一定距离施工钻场，在钻场内施工大量上向穿层抽采钻孔，其巷道、钻孔工程量大，钻孔利用率低，实施起来工期长、投资大，增加了抽采成本，影响了开采效率和周期。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中存在的问题，提供一种方法简单、施工成本低、周期短、安全高效的被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法。
技术方案：本发明被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法，包括如下步骤：
a.在被保护层底板内布置钻场，先在钻场内沿工作面走向钻一个主孔，主孔水平位置与被保护层之间的垂距为15～25m；
b.主孔钻进15m后停止钻孔，对主孔进行扩孔，在扩孔内安装封孔管，在孔口安装防喷装置及气水分离器；
c．继续对主孔沿工作面走向进行近水平定向钻进，直到主孔到达设定深度；
d.向主孔内置入封隔造斜器直至最里端，然后由内向外设定第一个强制造斜点位置，采用小直径大弯角的孔底马达进行造斜钻孔，使钻孔轨迹保持最小半径延伸至穿过被保护层进入被保护层顶板0.5m，完成首个分支孔；
e. 从首个分支孔中退出孔底马达，将封隔造斜器向外移动到下一个强制造斜点位置，再通过孔底马达进行下一个分支孔的钻进，依次循环，由内向外完成所有设定强制造斜点位置的分支孔钻进，最终形成一组分布在被保护层底板中的多分支梳状钻孔，在主孔的孔口处安装瓦斯抽采管路；
f．重复上述步骤，在被保护层的范围内完成多组分布在被保护层底板中的多分支梳状钻孔，并在每组主孔的孔口处安装瓦斯抽采管路，对形成的一组组分布在被保护层底板中的多分支梳状钻孔进行瓦斯抽采。
所述多分支梳状钻孔之间的间距为20～30m；所述对多分支梳状钻孔进行瓦斯抽采的负压为25～40kPa；所述在扩孔内安装封孔管的长度为8～15m。
有益效果：采用本发明提出的被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法，不需要施工专门的底板岩巷，克服了传统的底板岩巷网格式上向穿层钻孔抽采方法巷道、钻孔工程量大，钻孔利用率低，实施工期长、投资大等缺点，降低了施工成本、缩短了开采周期。该方法用于保护层开采技术中的瓦斯抽采，具有“一孔多用”的特点，可在保护层开采前预抽被保护层瓦斯，在保护层开采后实现被保护层卸压瓦斯的抽采，大大提高瓦斯抽采效率，缩短保护层开采周期。
附图说明
图1是本发明的一组被保护层底板上向梳状钻孔的施工原理图。
图2是图1中分支点局部放大结构示意图。
图中：1—主孔；2—分支孔；3—封隔造斜器；4—孔底马达；Ⅰ—被保护层顶板；Ⅱ—被保护层；Ⅲ—被保护层底板；A—钻场。
具体实施方式
如图1所示，本发明的被保护层底板梳状钻孔瓦斯抽采方法，首先在被保护层底板Ⅲ内布置钻场A，先在钻场A内沿工作面走向钻一个主孔1，主孔1水平位置与被保护层Ⅱ之间的垂距为15～25m；主孔1钻进15m后停止钻孔，对主孔1进行扩孔，在扩孔内安装封孔管，安装封孔管的长度为8～15m；在孔口安装防喷装置及气水分离器；继续对主孔1沿工作面走向进行近水平定向钻进，直到主孔1到达设定深度；向主孔1内置入封隔造斜器3直至最里端，然后由内向外设定第一个强制造斜点位置，采用小直径大弯角的孔底马达4进行造斜钻孔，使钻孔轨迹保持最小半径延伸至穿过被保护层Ⅱ进入被保护层顶板Ⅰ为0.5m，完成首个分支孔2；从首个分支孔2中退出孔底马达4，将封隔造斜器3向外移动到下一个强制造斜点位置，再通过孔底马达4进行下一个分支孔2的钻进，依次循环，由内向外完成所有设定强制造斜点位置的分支孔2钻进，最终形成一组分布在被保护层底板Ⅲ中的多分支梳状钻孔，多分支梳状钻孔之间的间距为20～30m；对多分支梳状钻孔进行瓦斯抽采的负压为25～40kPa；在主孔1的孔口处安装瓦斯抽采管路。
重复上述步骤，在被保护层Ⅱ的范围内完成多组分布在被保护层底板Ⅲ中的多分支梳状钻孔，并在每组主孔1的孔口处安装瓦斯抽采管路，对形成的一组组分布在被保护层底板Ⅲ中的多分支梳状钻孔进行瓦斯抽采。
该方法可在保护层开采前预抽被保护层瓦斯，保护层开采过程中随着开采工作面的推进，被保护层松动并产生卸压增透效果，在抽采负压作用下大量卸压瓦斯进入梳状钻孔，通过抽采管路被抽出。

Claims (4)

1.一种被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法，其特征在于包括如下步骤：
a.在被保护层底板（Ⅲ）内布置钻场（A），先在钻场（A）内沿工作面走向钻一个主孔（1），主孔（1）水平位置与被保护层（Ⅱ）之间的垂距为15～25m；
b.主孔（1）钻进15m后停止钻孔，对主孔（1）进行扩孔，在扩孔内安装封孔管，在孔口安装防喷装置及气水分离器；
c.继续对主孔（1）沿工作面走向进行近水平定向钻进，直到主孔（1）到达设定深度；
d.向主孔（1）内置入封隔造斜器（3）直至最里端，然后由内向外设定第一个强制造斜点位置，采用小直径大弯角的孔底马达（4）进行造斜钻孔，使钻孔轨迹保持最小半径延伸至穿过被保护层（Ⅱ）进入被保护层顶板（Ⅰ）为0.5m，完成首个分支孔（2）；
e.从首个分支孔（2）中退出孔底马达（4），将封隔造斜器（3）向外移动到下一个强制造斜点位置，再通过孔底马达（4）进行下一个分支孔（2）的钻进，依次循环，由内向外完成所有设定强制造斜点位置的分支孔（2）钻进，最终形成一组分布在被保护层底板（Ⅲ）中的多分支梳状钻孔，在主孔（1）的孔口处安装瓦斯抽采管路；
f.重复步骤a、b、c、d、e，在被保护层（Ⅱ）的范围内完成多组分布在被保护层底板（Ⅲ）中的多分支梳状钻孔，并在每组主孔（1）的孔口处安装瓦斯抽采管路，对形成的一组组分布在被保护层底板（Ⅲ）中的多分支梳状钻孔进行瓦斯抽采。
2.根据权利要求1所述的被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法，其特征在于：所述多分支梳状钻孔之间的间距为20～30m。
3.根据权利要求1所述的被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法，其特征在于：所述对多分支梳状钻孔进行瓦斯抽采的负压为25～40kPa。
4.根据权利要求1所述的被保护层底板上向梳状钻孔瓦斯抽采方法，其特征在于：所述在扩孔内安装封孔管的长度为8～15m。
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