CN110952951A - 近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法 - Google Patents

近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法 Download PDF

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薛生
江丙友
郑晓亮
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Abstract

本发明公开了一种近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，首先根据地质信息了解近距离煤层群的煤层厚度及煤层间的岩层厚度，在对两个近距离煤层的上部煤层开采时，下部煤层需卸压，其卸压时通过在上部煤层的沿空留巷内施工下行瓦斯抽采钻孔，在抽采钻孔施工前，首先在预计的抽采钻孔位置的四周施加密实钻孔，通过密实钻孔内注入水泥浆液从而对易破碎的岩层进行密实，然后采用凝固的水泥浆壁作为抽采钻孔的外壁。本发明通过密实钻孔对易破碎岩体进行密实，采用凝固的水泥浆壁的抽采钻孔的结合，在抽采瓦斯的过程中，密封性得到非常大的提升，抽采效率提高，抽采瓦斯时的密封性更好，抽采效果更佳。

Description

近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法
技术领域：
本发明涉及矿井瓦斯抽采领域，主要涉及一种近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法。
背景技术：
矿井瓦斯是影响煤矿生产和安全的重要因素之一，研究和探索以保护层开采为代表的瓦斯综合治理理论及应用技术，有效控制煤与瓦斯突出及大量瓦斯向采掘巷道涌出，实现煤与瓦斯共采，对矿井的安全高效生产和可持续发展具有重要意义。国内外专家、学者认为在有条件的情况下，进行保护层开采是防治煤与瓦斯突出最为经济有效的措施之一。通过开采保护层，煤岩体的透气性得到增强，从而可实现煤层瓦斯卸压抽采，最终解决煤与瓦斯突出问题。如今在煤层赋存条件允许的情况下，世界各国在开采有突出或冲击地压危险煤层时，都将保护层开采作为首选方法。然而在近距离被保护煤层抽采瓦斯时，由于上部煤层采动影响，煤层间的岩层破碎，所以如何保证在破碎的岩层间抽采瓦斯，提高被保护层卸压瓦斯抽采效果成为一个亟待解决的问题。
发明内容：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，解决了由于上部煤层采动的影响，两煤层间的岩体破碎，导致穿层瓦斯抽采钻孔在抽采过程中密封性能不好，从而导致抽采效率严重下降的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，其特征在于：
首先根据地质信息了解近距离煤层群的煤层厚度及煤层间的岩层厚度，在对两个近距离煤层的上部煤层开采时，下部煤层需卸压，其卸压时通过在上部煤层的沿空留巷内施工下行瓦斯抽采钻孔，在抽采钻孔施工前，首先在预计的抽采钻孔位置的四周施加密实钻孔，通过密实钻孔内注入水泥浆液从而对易破碎的岩层进行密实，然后采用凝固的水泥浆壁作为抽采钻孔的外壁，其具体施工方法步骤如下：首先在预计的抽采钻孔位置的外周边施工多个密实钻孔，所述密室钻孔施工到下部煤层的上表面即可，然在再对密实钻孔进行注入水泥浆液；待密室钻孔内的浆液凝固后，在预计抽采钻孔的位置施工一个直径比较大的大钻孔，并且注入浆液，大钻孔也施工到下部煤层的上表面即可；待大钻孔内的浆液凝固后，然后在大钻孔中施工一个伸入至下部煤层内部的抽采钻孔，所述抽采钻孔的孔壁为凝固的水泥浆壁，即得到一个密封性能很好的瓦斯抽采孔。
所述的密实钻孔在抽采钻孔位置的四周250mm左右的位置进行施工，所述的密实钻孔为四个，其直径为100mm。
所述的大钻孔的直径为300mm。
所述的大钻孔内抽采钻孔的直径为100mm。
所述的密实钻孔、大钻孔内注入的水泥浆液凝固时间为一个小时左右。
本发明适用于近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，先在上部煤层沿空留巷的预计抽采钻孔位置的四周施工密实钻孔，并且向每个钻孔注浆。这是为了密实易破碎岩体，防止在抽采钻孔的施工过程中发生塌孔现象。待四个密实钻孔内的浆液凝固后，在抽采钻孔位置先施工一个大钻孔，并且进行注浆，大钻孔的深度达到下部煤层即可，待浆液凝固后再在大钻孔内施工一个小钻孔，即抽采钻孔。抽采钻孔的深度要打进下部煤层里面，这时抽采钻孔的孔壁为凝固的水泥浆壁，所以在抽采瓦斯的时候可以实现高气密性的瓦斯抽采，得到更好的瓦斯抽采效果。
本发明的优点是：
本发明方法简单合理，通过密实钻孔对易破碎岩体进行密实，采用凝固的水泥浆壁的抽采钻孔的结合，在抽采瓦斯的过程中，密封性得到非常大的提升，抽采效率提高，所以能解决在破碎岩体中抽采瓦斯效果差的技术难题，抽采瓦斯时的密封性更好，抽采效果更佳，且其效果显著，易于实现。
附图说明：
图1为本发明施工结构的横向剖视图。
图2为本发明施工结构的俯视图。
图中附图标记指代：
1、密实钻孔 2、大钻孔 3、抽采钻孔 4、沿空留巷 5、上部煤层 6、下部煤层 7、开采区域
具体实施方式：
参见附图。
一种近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，首先根据地质信息了解近距离煤层群的煤层厚度及煤层间的岩层厚度，在对两个近距离煤层的上部煤层5开采时，下部煤层6需卸压，其卸压时通过在上部煤层5开采区域7两侧的沿空留巷4内施工下行瓦斯抽采钻孔，在抽采钻孔3施工前，首先在预计的抽采钻孔3位置的四周施加密实钻孔1，通过密实钻孔1内注入水泥浆液从而对易破碎的岩层进行密实，然后采用凝固的水泥浆壁作为抽采钻孔的外壁；
其具体施工方法步骤如下：首先在预计的抽采钻孔3位置的四周250mm的位置施工四个直径100mm的密实钻孔1，所述密室钻孔1施工到下部煤层6的上表面即可，然在再对密实钻孔1进行注入水泥浆液；待密室钻孔内的浆液凝固后，在预计抽采钻孔3的位置施工一个直径比较大的大钻孔2，并且注入浆液，大钻孔2也施工到下部煤层6的上表面即可；待大钻孔2内的浆液凝固后，，然后在大钻孔2中施工一个伸入至下部煤层6内部的抽采钻孔3，所述抽采钻孔3的孔壁为凝固的水泥浆壁，故抽采钻孔3就可以实现高气密性的钻孔密封，抽采效率更高，保证了瓦斯抽采效果，消除瓦斯涌出和瓦斯事故威胁。

Claims (5)

1.一种近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，其特征在于：首先根据地质信息了解近距离煤层群的煤层厚度及煤层间的岩层厚度，在对两个近距离煤层的上部煤层开采时，下部煤层需卸压，其卸压时通过在上部煤层的沿空留巷内施工下行瓦斯抽采钻孔，在抽采钻孔施工前，首先在预计的抽采钻孔位置的四周施加密实钻孔，通过密实钻孔内注入水泥浆液从而对易破碎的岩层进行密实，然后采用凝固的水泥浆壁作为抽采钻孔的外壁，其具体施工方法步骤如下：首先在预计的抽采钻孔位置的外周边施工多个密实钻孔，所述密室钻孔施工到下部煤层的上表面即可，然在再对密实钻孔进行注入水泥浆液；待密室钻孔内的浆液凝固后，在预计抽采钻孔的位置施工一个直径比较大的大钻孔，并且注入浆液，大钻孔也施工到下部煤层的上表面即可；待大钻孔内的浆液凝固后，然后在大钻孔中施工一个伸入至下部煤层内部的抽采钻孔，所述抽采钻孔的孔壁为凝固的水泥浆壁，即得到一个密封性能很好的瓦斯抽采孔。
2.根据权利要求1所述的近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，其特征在于：所述的密实钻孔在抽采钻孔位置的四周250mm左右的位置进行施工，所述的密实钻孔为四个，其直径为100mm。
3.根据权利要求1所述的近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，其特征在于：所述的大钻孔的直径为300mm。
4.根据权利要求3所述的近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，其特征在于：所述的大钻孔内抽采钻孔的直径为100mm。
5.根据权利要求1所述的近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，其特征在于：所述的密实钻孔、大钻孔内注入的水泥浆液凝固时间为一个小时左右。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115075867A (zh) * 2022-07-04 2022-09-20 北京科技大学 低渗透突出危险煤层区域精准卸压与强化瓦斯抽采方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687060A (en) * 1986-06-13 1987-08-18 Methane Drainage Ventures Production and grout liner for methane drainage in subterranean boreholes and method
RU2065973C1 (ru) * 1994-07-27 1996-08-27 Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом Способ дегазации пластов-спутников
CN101275469A (zh) * 2008-05-12 2008-10-01 淮南矿业(集团)有限责任公司 松软煤岩层下向钻孔抽采卸压瓦斯施工方法
CN101603414A (zh) * 2009-07-24 2009-12-16 吉林省岩科新技术研究开发有限责任公司 钻探孔壁喷射注浆加固方法
CN102409997A (zh) * 2011-12-09 2012-04-11 中国矿业大学 竖井揭煤与瓦斯突出煤层帷幕注浆防突方法
CN102628345A (zh) * 2012-04-23 2012-08-08 中国矿业大学 一种高密封性的近水平钻孔密封方法
CN102900460A (zh) * 2012-11-06 2013-01-30 中国矿业大学 松软高突煤层穿层割缝卸压增透及快速掘进方法
CN102937011A (zh) * 2012-12-03 2013-02-20 中国矿业大学 瓦斯抽采钻孔群区域性裂隙场二次注浆封堵装置及方法
CN106089292A (zh) * 2016-07-05 2016-11-09 安徽理工大学 一种高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法
CN109854297A (zh) * 2019-02-22 2019-06-07 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种基于定向钻探工艺的小煤窑采空区注浆方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687060A (en) * 1986-06-13 1987-08-18 Methane Drainage Ventures Production and grout liner for methane drainage in subterranean boreholes and method
RU2065973C1 (ru) * 1994-07-27 1996-08-27 Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом Способ дегазации пластов-спутников
CN101275469A (zh) * 2008-05-12 2008-10-01 淮南矿业(集团)有限责任公司 松软煤岩层下向钻孔抽采卸压瓦斯施工方法
CN101603414A (zh) * 2009-07-24 2009-12-16 吉林省岩科新技术研究开发有限责任公司 钻探孔壁喷射注浆加固方法
CN102409997A (zh) * 2011-12-09 2012-04-11 中国矿业大学 竖井揭煤与瓦斯突出煤层帷幕注浆防突方法
CN102628345A (zh) * 2012-04-23 2012-08-08 中国矿业大学 一种高密封性的近水平钻孔密封方法
CN102900460A (zh) * 2012-11-06 2013-01-30 中国矿业大学 松软高突煤层穿层割缝卸压增透及快速掘进方法
CN102937011A (zh) * 2012-12-03 2013-02-20 中国矿业大学 瓦斯抽采钻孔群区域性裂隙场二次注浆封堵装置及方法
CN106089292A (zh) * 2016-07-05 2016-11-09 安徽理工大学 一种高瓦斯煤层大直径控制孔导控水力压裂增透消突方法
CN109854297A (zh) * 2019-02-22 2019-06-07 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种基于定向钻探工艺的小煤窑采空区注浆方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
袁亮等: "煤层瓦斯含量法确定保护层开采消突范围的技术及应用", 《煤炭学报》 *
谢小平: "《薄煤层保护层卸压开采技术》", 31 January 2017, 中国矿业大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115075867A (zh) * 2022-07-04 2022-09-20 北京科技大学 低渗透突出危险煤层区域精准卸压与强化瓦斯抽采方法

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