CN114251080A - 一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统 - Google Patents

一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114251080A
CN114251080A CN202111627469.4A CN202111627469A CN114251080A CN 114251080 A CN114251080 A CN 114251080A CN 202111627469 A CN202111627469 A CN 202111627469A CN 114251080 A CN114251080 A CN 114251080A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
coal seam
holes
control
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111627469.4A
Other languages
English (en)
Inventor
杨威
王一涵
罗黎明
吴桂平
张文晓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN202111627469.4A priority Critical patent/CN114251080A/zh
Publication of CN114251080A publication Critical patent/CN114251080A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/006—Production of coal-bed methane
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/263—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures using explosives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/30—Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统，抽采方法包括如下步骤：由顶板巷道和/或底板巷道向煤层内施工开设抽采孔组，抽采孔组包括：爆压孔、控制孔和抽采孔，其中，控制孔配置在爆压孔在煤层宽度方向的两侧且与爆压孔之间形成锐角夹角；将多个爆压孔进行并联连通，并向爆压孔内注入高压水，实施同步水力压裂作业；当爆压孔和控制孔相互连通后，爆压孔内的高压水从控制孔内流出，并排放出煤泥和瓦斯，持续相爆压孔内注入高压水；当从控制孔内流出煤泥降低时，通过快速封孔器封闭控制孔，使得爆压孔与其他抽采孔的控制孔依次连通；当所有控制孔和爆压孔连通且排出煤泥之后，取出快速封孔器，封闭所有控制孔并联网抽采煤层瓦斯。

Description

一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统
技术领域
本发明涉及一种煤层均匀卸压增透可控爆压均匀卸压增透方法，特别适用于高瓦斯低透气性煤层可控爆压均匀卸压增透方法及系统。
背景技术
我国多数煤层具有微孔隙、高吸附、低渗透的特点，瓦斯难以有效抽出，必须采取措施增加煤层的透气性。为降低高地应力、提高预抽瓦斯效果，国内外学者采用了钻孔掏穴、深孔爆破、水力化措施及复合措施强化卸压增透，对卸压、增透及提高低透气性取得一定效果。但这些技术都有一定的缺陷，可以归纳为以下几点(1)有些技术容易造成煤层剧烈扰动，极易诱发瓦斯突出等动力现象；(2)钻孔施工量大，有效影响范围小，卸压效果不理想；(3)适用范围有限，难以满足不同条件下煤层的增透要求。因此，迫切需要研究一种新型的煤层均匀卸压增透可控爆压均匀卸压增透方法，在现有技术基础上，破解单一技术的局限性，实现煤层整体卸压和增透，扩大钻孔的有效影响范围，提高煤层瓦斯抽采效果，保障了工作面安全高效回采。
发明内容
本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果。
本法明的一个目的在于提出一种可控爆压均匀卸压增透方法；
根据本发明第一方面的一种可控爆压均匀卸压增透方法，包括如下步骤：
S10：由顶板巷道和/或底板巷道向煤层内施工开设抽采孔组，所述抽采孔组包括：爆压孔、控制孔和抽采孔，其中，所述控制孔配置在所述爆压孔在煤层宽度方向的两侧且与所述爆压孔之间形成锐角夹角，所述抽采孔沿着煤层延伸方向至少配置在所述控制孔的一侧，所述抽采孔组包括多个且沿着煤层延伸方向间隔设置，所述煤层宽度方向与所述煤层延伸方向相互垂直；
S20：将多个爆压孔进行并联连通，并向爆压孔内注入高压水，实施同步水力压裂作业，扩大爆压孔周围裂隙尺寸和范围；
S30：当爆压孔和控制孔相互连通后，爆压孔内的高压水从控制孔内流出，并排放出煤泥和瓦斯，持续相爆压孔内注入高压水，将爆压孔和控制孔连通裂隙内的煤泥排出，实现水力冲刷裂隙；
S40：当从控制孔内流出煤泥降低时，通过快速封孔器封闭控制孔，使得爆压孔与其他抽采孔的控制孔依次连通；
S50：当所有控制孔和爆压孔连通且排出煤泥之后，取出快速封孔器，封闭所有控制孔并联网通过抽采孔抽采煤层瓦斯。
在本发明的一个示例中，在步骤S10中还包括：在相邻的两个抽采孔组之间还配置有至少一个辅助孔组，其中，所述辅助孔组包括两个控制孔，且至少两个控制孔的中心轴线在煤层厚度方向与煤层宽度方向所形成的平面内呈锐角夹角，所述辅助孔组与所述抽采孔组在煤层延伸方向的空间上相互平行，其中，所述煤层厚度方向、所述煤层宽度方向与所述煤层延伸方向彼此相互垂直。
在本发明的一个示例中，在步骤S10中，在相邻的两个抽采孔组中，两个所述爆压孔在煤层延伸方向上的距离D为20m～300m，两个所述控制孔在煤层延伸方向上的距离d为3m～10m。
在本发明的一个示例中，在步骤S10中，当所述顶板巷道和所述底板巷道均向煤层内施工开设抽采孔组时，所述抽采孔组沿着煤层延伸方向在煤层内交替出现。
在本发明的一个示例中，在步骤S20之前还包括：利用辅助方法增加控制孔内的出煤量，扩大控制孔的孔径尺寸，提高卸压范围。
在本发明的一个示例中，所述辅助方法包括：水射流冲孔、水射流隔缝和机械造穴三者中的一者。
在本发明的一个示例中，在步骤S20之前还包括：在爆压孔内实施爆破作业，增加爆压孔周围的裂隙数量和尺寸。
在本发明的一个示例中，所述高压水的压力为5Mpa～30Mpa，流量为40L/min～100L/min。
本发明的另一个目的在于提出一种可控爆压均匀卸压增透系统；
根据本发明第二方面的一种可控爆压均匀卸压增透系统，应用于煤层中，位于所述煤层的上端和下端分别开设有顶板巷道和底板巷道，还包括：
抽采孔组，由顶板巷道和/或底板巷道向煤层内施工开设，包括：爆压孔和控制孔，其中，述控制孔配置在所述爆压孔在煤层宽度方向的两侧且与所述爆压孔之间形成锐角夹角，所述抽采孔沿着煤层延伸方向至少配置在所述控制孔的一侧，所述抽采孔组包括多个且沿着煤层延伸方向间隔设置，所述煤层宽度方向与所述煤层延伸方向相互垂直。
在本发明的一个示例中，还包括：至少一个辅助孔组，所述辅助孔组包括至少两个控制孔，且至少两个控制孔的中心轴线在煤层厚度方向与煤层宽度方向所形成的平面内呈锐角夹角，所述辅助孔组与所述抽采孔组在煤层延伸方向的空间上相互平行，其中，所述煤层厚度方向、所述煤层宽度方向与所述煤层延伸方向彼此相互垂直。
下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更加详尽的描述，以便能容易理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为根据本发明实施例的一种煤层均匀卸压增透可控爆压均匀卸压增透系统平面图；
图2为根据本发明实施例的一种煤层均匀卸压增透可控爆压均匀卸压增透系统侧面图；
图3为根据本发明实施例的一种煤层均匀卸压增透可控爆压均匀卸压增透系统立体图。
附图标记列表：
煤层400；
底板巷道300；
顶板巷道200；
抽采系统100；
抽采孔组A；
辅助孔组B；
爆压孔110；
控制孔120；
煤层延伸方向Y；
煤层宽度方向K；
煤层厚度方向H。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
根据本发明第一方面的一种可控爆压均匀卸压增透方法，如图1至图3所示，其中，图1为煤层400在所述煤层宽度方向K与所述煤层延伸方向Y所限定的某个平面上的切面图，包括如下步骤：
S10：由顶板巷道200和/或底板巷道300向煤层400内施工开设抽采孔组A，所述抽采孔组A包括：爆压孔110、控制孔120和抽采孔130，其中，所述控制孔120配置在所述爆压孔110在煤层宽度方向K的两侧且与所述爆压孔110之间形成锐角夹角，所述抽采孔130沿着煤层延伸方向Y至少配置在所述控制孔120的一侧，所述抽采孔组A包括多个且沿着煤层延伸方向Y间隔设置，所述煤层宽度方向K与所述煤层延伸方向Y相互垂直；顶板巷道200和底板巷道300均沿着煤层延伸方向Y方向延伸排布，抽采孔组A是由顶板巷道200和/或底板巷道300向煤层400内施工开设，例如，爆压孔110、控制孔120和抽采孔130三者中，至少两者与所述煤层宽度方向K和所述煤层延伸方向Y所限定的平面不相垂直，即至少两者向所述煤层宽度方向K和所述煤层延伸方向Y所限定的平面倾斜延伸，例如，爆压孔110垂直于所述煤层宽度方向K和所述煤层延伸方向Y所限定的平面，所述控制孔120与所述抽采孔130与所述煤层宽度方向K和所述煤层延伸方向Y所限定的平面倾斜。当然本发明并不限制于此，爆压孔110、控制孔120和抽采孔130三者也可以均与所述煤层宽度方向K和所述煤层延伸方向Y所限定的平面不相垂直。
S20：将多个爆压孔110进行并联连通，并向爆压孔110内注入高压水，实施同步水力压裂作业，扩大爆压孔110周围裂隙尺寸和范围；
S30：当爆压孔110和控制孔120相互连通后，爆压孔110内的高压水从控制孔120内流出，并排放出煤泥和瓦斯，持续相爆压孔110内注入高压水，将爆压孔110和控制孔120连通裂隙内的煤泥排出，实现水力冲刷裂隙；
S40：当从控制孔120内流出煤泥降低时，通过快速封孔器封闭控制孔120，使得爆压孔110与其他抽采孔的控制孔120依次连通；
S50：当所有控制孔120和爆压孔110连通且排出煤泥之后，取出快速封孔器，封闭所有控制孔120并联网通过抽采孔130抽采煤层瓦斯；
该方法通过采用“爆压孔110-控制孔120”协同定向均匀压裂与瓦斯整体驱替，实现了水压裂方向可控制、探测方便、避免造成煤层剧烈扰动；而且该方法相较于常规爆压钻孔方法钻孔数量减少30％以上，区域消突效果显著，抽采率提高至少60％，卸压压裂有效影响范围大幅度提高(其中，走向-21-18m，倾向-12-18m)，煤层透气性增加200-350倍，起到良好的卸压增透效果，为高突煤层瓦斯抽采提供可靠的技术保障，保障工作面安全高效回采。
在本发明的一个示例中，在步骤S10中还包括：在相邻的两个抽采孔组A之间还配置有至少一个辅助孔组B，其中，所述辅助孔组B包括至少两个控制孔120，且至少两个控制孔120的中心轴线在煤层厚度方向H与煤层宽度方向K所形成的平面内呈锐角夹角，所述辅助孔组B与所述抽采孔组A在煤层延伸方向Y的空间上相互平行，其中，所述煤层厚度方向H、所述煤层宽度方向K与所述煤层延伸方向Y彼此相互垂直。
也就是说，在两个抽采孔组A之间还增设有由控制孔120所形成的辅助孔组B，在沿着煤层延伸方向Y上设置至少一个辅助孔组B，从而提高控制孔120的密集度，例如，在本发明的具体实施例中，设置有一个辅助孔组B；当然也可以设置两个或者多个辅助孔组B，且辅助孔组B沿着煤层延伸方向Y配置在相邻抽采孔组A之间。值得说明的是，这里的控制孔120与上述抽采孔组A中的控制孔120一样均是由顶板巷道200和/或底板巷道300向煤层400内施工开设。
通过设置辅助孔组B可以增加孔裂隙数量，实现低透煤层强化卸压增透和瓦斯驱替，有利于瓦斯解吸，增加煤层透气性，高效提高煤层瓦斯抽采量。
作为优选地，在煤层延伸方向Y上，相邻的辅助孔组B与抽采孔组A之间的距离相等，和/或相邻两个辅助孔组B之间的距离相等(当辅助孔组B为多个时)，从而可以实现均匀压裂。
作为优选地，在每个抽采孔组A中，抽采孔130包括至少两个，其中心轴线由顶板巷道200或底板巷道300向煤层400在煤层宽度方向K和煤层厚度方向H所在的平面内呈锐角夹角，且与该抽采孔组A中的至少两个控制孔120的中心轴线所在的平面相平行；进一步优选地，抽采孔130包括四个，其中，两个为一组，分别对称布置在每个抽采孔组A中至少两个控制孔120的两侧并与之相平行；在每个抽采孔组A中，爆压孔110与控制孔120的中心轴线在煤层宽度方向K和煤层厚度方向H所形成平面内，由图1可以看出，抽采孔130在煤层延伸方向Y上布置在控制孔120的两侧，且在煤层宽度方向K上布置在控制孔120和爆压孔110之间。
在本发明的一个示例中，在步骤S10中，在相邻的两个抽采孔组A中，两个所述爆压孔110在煤层延伸方向Y上的距离D为20m～300m，两个所述控制孔120在煤层延伸方向Y上的距离d为3m～10m，上述距离为最佳距离，可以实现定向均匀压裂与瓦斯整体驱替，不但为瓦斯充分释放提供了通道，预制水力压裂的裂隙延伸方向，提高瓦斯抽采效率，同时实现了水力压裂方向可控的目的。
在本发明的一个示例中，在步骤S10中，当所述顶板巷道200和所述底板巷道300均向煤层400内施工开设抽采孔组A时，所述抽采孔组A沿着煤层延伸方向Y在煤层400内交替出现；
也就是说，在顶板巷道200向煤层400内施工开始抽采孔组A与与底板巷道300向煤层400内施工开始抽采孔组A在煤层400的煤层厚度方向H上不相对应；
通过将抽采孔沿着煤层延伸方向Y交替出现，可以使得对爆压孔110进行高压水压裂时，增加煤层的含水率，驱替煤层中瓦斯，并提高煤体的塑性，致裂程度增加，裂隙更加均匀。
在本发明的一个示例中，在步骤S20之前还包括：利用辅助方法增加控制孔120内的出煤量，扩大控制孔120的孔径尺寸，提高卸压范围，能显著提高钻孔周围裂隙分布的均匀性，实现更好的压裂效果。
在本发明的一个示例中，所述辅助方法包括：水射流冲孔、水射流隔缝和机械造穴三者中的一者。
在本发明的一个示例中，在步骤S20之前还包括：在爆压孔110内实施爆破作业，增加爆压孔110周围的裂隙数量和尺寸，从而对爆压孔110进行高压水压裂时，便于爆压孔110和控制孔120之间连通，同时润湿周围煤体，随着煤层含水率的增加，有效提高煤体塑性，避免煤体片帮，减少粉尘量，改善现场作业环境。
在本发明的一个示例中，所述高压水的压力为5Mpa～30Mpa，流量为40L/min～100L/min。
根据本发明第二方面的一种可控爆压均匀卸压增透系统100，应用于煤层400中，位于所述煤层400的上端和下端分别开设有顶板巷道200和底板巷道300，还包括：
抽采孔组A，由顶板巷道200和/或底板巷道300向煤层400内施工开设，包括：爆压孔110、控制孔120和抽采孔130，其中，述控制孔120配置在所述爆压孔110在煤层宽度方向K的两侧且与所述爆压孔110之间形成锐角夹角，所述抽采孔130沿着煤层延伸方向Y至少配置在所述控制孔120的一侧，所述抽采孔组A包括多个且沿着煤层延伸方向Y间隔设置，所述煤层宽度方向K与所述煤层延伸方向Y相互垂直；顶板巷道200和底板巷道300均沿着煤层延伸方向Y方向延伸排布；
该系统通过采用“爆压孔110-控制孔120”协同定向均匀压裂与瓦斯整体驱替，实现了水压裂方向可控制、探测方便；而且该系统相较于常规爆压钻孔方法钻孔数量减少30％以上，区域消突效果显著，抽采率提高至少60％，卸压压裂有效影响范围大幅度提高(其中，走向-21-18m，倾向-12-18m)，煤层透气性增加200-350倍，起到良好的卸压增透效果，为高突煤层瓦斯抽采提供可靠的技术保障
在本发明的一个示例中，还包括：至少一个辅助孔组B，所述辅助孔组B包括至少两个控制孔120，且至少两个控制孔120的中心轴线在煤层厚度方向H与煤层宽度方向K所形成的平面内呈锐角夹角，所述辅助孔组B与所述抽采孔组A在煤层延伸方向Y的空间上相互平行。
也就是说，在沿着煤层延伸方向Y上设置至少一个辅助孔组B，从而提高控制孔120的密集度，例如，在本发明的具体实施例中，设置有一个辅助孔组B；作为优选地，所述辅助孔组B包括多个，且沿着煤层延伸方向Y间隔布置。
通过设置辅助孔组B可以增加孔裂隙数量，有效改善了煤体的力学性能，实现低透煤层强化卸压增透和瓦斯驱替，有利于瓦斯解吸，增加煤层透气性，高效提高煤层瓦斯抽采量。
作为优选地，相邻的辅助孔组B与抽采孔组A之间的距离相等，和/或相邻两个辅助孔组B之间的距离相等(当辅助孔组B为多个时)，从而可以实现均匀压裂。
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明所提出的可控爆压均匀卸压增透方法和可控爆压均匀卸压增透系统的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种可控爆压均匀卸压增透方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10：由顶板巷道(200)和/或底板巷道(300)向煤层(400)内施工开设抽采孔组(A)，所述抽采孔组(A)包括：爆压孔(110)、控制孔(120)和抽采孔(130)，其中，所述控制孔(120)配置在所述爆压孔(110)在煤层宽度方向(K)的两侧且与所述爆压孔(110)之间形成锐角夹角，所述抽采孔(130)沿着煤层延伸方向(Y)至少配置在所述控制孔(120)的一侧，所述抽采孔组(A)包括多个且沿着煤层延伸方向(Y)间隔设置，所述煤层宽度方向(K)与所述煤层延伸方向(Y)相互垂直；
S20：将多个爆压孔(110)进行并联连通，并向爆压孔(110)内注入高压水，实施同步水力压裂作业，扩大爆压孔(110)周围裂隙尺寸和范围；
S30：当爆压孔(110)和控制孔(120)相互连通后，爆压孔(110)内的高压水从控制孔(120)内流出，并排放出煤泥和瓦斯，持续相爆压孔(110)内注入高压水，将爆压孔(110)和控制孔(120)连通裂隙内的煤泥排出，实现水力冲刷裂隙；
S40：当从控制孔(120)内流出煤泥降低时，通过快速封孔器封闭控制孔(120)，使得爆压孔(110)与其他抽采孔的控制孔(120)依次连通；
S50：当所有控制孔(120)和爆压孔(110)连通且排出煤泥之后，取出快速封孔器，封闭所有控制孔(120)并联网通过抽采孔(130)抽采煤层瓦斯。
2.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法，其特征在于，
在步骤S10中还包括：在相邻的两个抽采孔组(A)之间还配置有至少一个辅助孔组(B)，其中，所述辅助孔组(B)包括至少两个控制孔(120)，且至少两个控制孔(120)的中心轴线在煤层厚度方向(H)与煤层宽度方向(K)所形成的平面内呈锐角夹角，所述辅助孔组(B)与所述抽采孔组(A)在煤层延伸方向(Y)的空间上相互平行，其中，所述煤层厚度方向(H)、所述煤层宽度方向(K)与所述煤层延伸方向(Y)彼此相互垂直。
3.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法，其特征在于，
在步骤S10中，在相邻的两个抽采孔组(A)中，两个所述爆压孔(110)在煤层延伸方向(Y)上的距离D为20m～300m，两个所述控制孔(120)在煤层延伸方向(Y)上的距离d为3m～10m。
4.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法，其特征在于，
在步骤S10中，当所述顶板巷道(200)和所述底板巷道(300)均向煤层(400)内施工开设抽采孔组(A)时，所述抽采孔组(A)沿着煤层延伸方向(Y)在煤层(400)内交替出现。
5.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法，其特征在于，
在步骤S20之前还包括：利用辅助方法增加控制孔(120)内的出煤量，扩大控制孔(120)的孔径尺寸，提高卸压范围。
6.根据权利要求5所述的可控爆压均匀卸压增透方法，其特征在于，
所述辅助方法包括：水射流冲孔、水射流隔缝和机械造穴三者中的一者。
7.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法，其特征在于，
在步骤S20之前还包括：在爆压孔(110)内实施爆破作业，增加爆压孔(110)周围的裂隙数量和尺寸。
8.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法，其特征在于，
所述高压水的压力为5Mpa～30Mpa，流量为40L/min～100L/min。
9.一种可控爆压均匀卸压增透系统，应用于煤层(400)中，位于所述煤层(400)的上端和下端分别开设有顶板巷道(200)和底板巷道(300)，其特征在于，还包括：
抽采孔组(A)，由顶板巷道(200)和/或底板巷道(300)向煤层(400)内施工开设，包括：爆压孔(110)、控制孔(120)和控制孔(130)，其中，述控制孔(120)配置在所述爆压孔(110)在煤层宽度方向(K)的两侧且与所述爆压孔(110)之间形成锐角夹角，所述抽采孔(130)沿着煤层延伸方向(Y)至少配置在所述控制孔(120)的一侧，所述抽采孔组(A)包括多个且沿着煤层延伸方向(Y)间隔设置，所述煤层宽度方向(K)与所述煤层延伸方向(Y)相互垂直。
10.根据权利要求9所述的可控爆压均匀卸压增透系统，其特征在于，
还包括：至少一个辅助孔组(B)，其中，所述辅助孔组(B)包括至少两个控制孔(120)，且至少两个控制孔(120)的中心轴线在煤层厚度方向(H)与煤层宽度方向(K)所形成的平面内呈锐角夹角，所述辅助孔组(B)与所述抽采孔组(A)在煤层延伸方向(Y)的空间上相互平行，，其中，所述煤层厚度方向(H)、所述煤层宽度方向(K)与所述煤层延伸方向(Y)彼此相互垂直。
CN202111627469.4A 2021-12-28 2021-12-28 一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统 Pending CN114251080A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111627469.4A CN114251080A (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111627469.4A CN114251080A (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114251080A true CN114251080A (zh) 2022-03-29

Family

ID=80798477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111627469.4A Pending CN114251080A (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114251080A (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101581231A (zh) * 2009-06-16 2009-11-18 煤炭科学研究总院沈阳研究院 穿层钻孔水力压裂疏松煤体瓦斯抽放方法
CN101614134A (zh) * 2009-07-15 2009-12-30 中国矿业大学 钻、爆、抽三位一体卸压防突方法
CN101666241A (zh) * 2009-09-05 2010-03-10 中国矿业大学 一种区域瓦斯治理钻爆压抽一体化防突方法
CN102155254A (zh) * 2011-02-28 2011-08-17 中国矿业大学 一种低透气性煤层脉冲压裂增透抽采瓦斯方法
CN102383828A (zh) * 2011-07-08 2012-03-21 中国矿业大学 深孔水力致裂驱赶瓦斯浅孔抽采的增透与消突方法
CN103397900A (zh) * 2013-07-15 2013-11-20 中国矿业大学 一种多孔协同压抽一体化瓦斯抽采方法
CN104594868A (zh) * 2015-01-29 2015-05-06 河南理工大学 多点控制水力压裂增透消突方法
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
CN106894837A (zh) * 2017-03-20 2017-06-27 中国矿业大学 一种递进掩护式瓦斯卸压抽采方法
CN107676126A (zh) * 2017-10-16 2018-02-09 重庆大学 一种利用拦截控制的顺层区域水力压裂方法
CN208267898U (zh) * 2017-08-21 2018-12-21 中铁十九局集团矿业投资有限公司 一种“三软”低透气性高瓦斯煤层泄压增透系统
CN109209472A (zh) * 2018-07-27 2019-01-15 中国矿业大学 一种冲孔、爆破、注水相互耦合的煤层卸压防突方法
CN109236352A (zh) * 2018-09-20 2019-01-18 中国矿业大学 一种爆破注水压裂一体化瓦斯驱替的区域防突方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101581231A (zh) * 2009-06-16 2009-11-18 煤炭科学研究总院沈阳研究院 穿层钻孔水力压裂疏松煤体瓦斯抽放方法
CN101614134A (zh) * 2009-07-15 2009-12-30 中国矿业大学 钻、爆、抽三位一体卸压防突方法
CN101666241A (zh) * 2009-09-05 2010-03-10 中国矿业大学 一种区域瓦斯治理钻爆压抽一体化防突方法
CN102155254A (zh) * 2011-02-28 2011-08-17 中国矿业大学 一种低透气性煤层脉冲压裂增透抽采瓦斯方法
CN102383828A (zh) * 2011-07-08 2012-03-21 中国矿业大学 深孔水力致裂驱赶瓦斯浅孔抽采的增透与消突方法
CN103397900A (zh) * 2013-07-15 2013-11-20 中国矿业大学 一种多孔协同压抽一体化瓦斯抽采方法
CN104594868A (zh) * 2015-01-29 2015-05-06 河南理工大学 多点控制水力压裂增透消突方法
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
CN106894837A (zh) * 2017-03-20 2017-06-27 中国矿业大学 一种递进掩护式瓦斯卸压抽采方法
CN208267898U (zh) * 2017-08-21 2018-12-21 中铁十九局集团矿业投资有限公司 一种“三软”低透气性高瓦斯煤层泄压增透系统
CN107676126A (zh) * 2017-10-16 2018-02-09 重庆大学 一种利用拦截控制的顺层区域水力压裂方法
CN109209472A (zh) * 2018-07-27 2019-01-15 中国矿业大学 一种冲孔、爆破、注水相互耦合的煤层卸压防突方法
CN109236352A (zh) * 2018-09-20 2019-01-18 中国矿业大学 一种爆破注水压裂一体化瓦斯驱替的区域防突方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王兆丰 等主编: "《瓦斯地质研究进展与应用》", 31 July 2017, 中国矿业大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102852506B (zh) 一种高压气动爆破卸压增透方法
CN102654049B (zh) 多孔线性控制水力致裂方法
CN104563990A (zh) 一种钻冲割一体化与注热协同强化煤层瓦斯抽采方法
CN102392678A (zh) 井上下联合压裂增透抽采瓦斯的方法
CN102704905A (zh) 分段水力压裂煤层卸压装置及卸压方法
CN103742188B (zh) 煤矿抽排瓦斯井以及钻井方法
CN104763462A (zh) 岩巷穿层钻孔高压水力造穴瓦斯抽采方法
CN105804786B (zh) 一种松软煤层底板穿层钻孔压冲增透方法
CN104895531A (zh) 单一厚煤层地面采动井抽采工艺
CN102777180A (zh) 一种煤矿主动式区域性防治冲击地压的方法
CN105909225A (zh) 综放工作面架间定向水压致裂顶煤弱化方法
CN109209474A (zh) 一种双分支井抽取下煤层及上部多采空区瓦斯与积水的方法
CN112302578B (zh) 一种水平井应力释放开采构造煤煤层气的方法
CN107120137A (zh) 一种煤巷掘进沿煤层底板深孔预裂爆破抽采方法
CN108316964A (zh) 一种低透气性煤层卸压瓦斯抽采方法
CN106930746A (zh) 钻孔丙酮侵袭与水力压裂相结合的交替式煤层增透方法
CN108868874A (zh) 一种下向顺层钻孔水力割缝工艺方法
CN105971563B (zh) 一种下部刀柱法开采形成的复合老空区煤层气的抽采方法
CN117489401B (zh) 一种人工干预卸压瓦斯运移及提高抽采效率的方法
CN104265357A (zh) 一种强突煤层预抽防突方法
CN103615014B (zh) 一种软土基坑的降水装置及其使用方法
CN115182713B (zh) 一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法
CN105840165A (zh) 一种高瓦斯煤层大采高工作面瓦斯治理方法
CN114251080A (zh) 一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统
CN108343400B (zh) 一种利用定向钻孔顺层抽采煤层群瓦斯的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination