[发明专利]一种松软煤层底板穿层钻孔压冲增透方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤层瓦斯抽采技术领域，具体涉及松软煤层底板穿层钻孔压冲增透方法。

背景技术

我国多数矿区已进入深部开采，深部煤层的透气性更低、瓦斯抽采的难度更大。井下水力压裂技术具有压裂范围大、卸压范围大、增透效果明显的优点，成为了深部低透气煤层增透、区域卸压的一种有效技术途径。然而，井下水力压裂技术在松软煤层中的应用效果不好，这是由于松软煤体的强度低(f值小于0.5)、钻孔易垮塌，压裂后的煤体和水混在一起会降低抽采效率。

目前，国内采用的井下水力压裂工艺多采用单孔或定向孔压裂的布置方式，这种布置方式较适用于坚硬煤层(煤体f值大于0.5)。对于松软煤层，压裂后的煤体和水混在一起，一方面水难以排出，限制了瓦斯的解吸；另一方面压裂水在煤层内会形成局部高压带，增大了开采的危险。因而对于松软煤层，应该想办法将压裂后的大量煤和水排出，才能达到大面积卸压增透的目的。国内目前已公开的文献中，主要涉及水力冲孔和水力压裂技术结合方面，也有单孔水力压裂或导向孔压裂，但均为小范围卸压方法。因此有必要发明一种适用于松软煤层的水力压裂工艺，既能实现煤层区域性大面积增透，又能将大量压裂后的煤与水排出从而提高瓦斯抽采率。

通过专利检索，存在以下已知的技术方案：

专利1：

申请号：CN201210064907.5，申请日：2012-03-13，授权公告日：2012-07-18，本发明涉及一种抽采煤层瓦斯的方法，它属于一种适用于煤矿对煤层瓦斯进行预抽采的方法。本发明主要是解决现有抽采煤层瓦斯的方法存在的抽采效率低的技术问题。本发明的技术方案是：一种抽采煤层瓦斯的方法，其首先在煤矿井下准备巷道中开辟至少一个对接孔钻场，从该对接孔钻场向目标煤层施工一个30～50m的对接钻孔，在对接钻孔中下入无缝钢套管并用高标号水泥固孔；然后在设计抽采区域的远端，开辟地面钻场，向井下对接钻孔方向、沿目标煤层施工水平定向钻水平定向主支孔，水平定向主支孔与井下对接钻孔对接；接着封闭地面孔口，在无缝钢套管管头上安装孔口控制阀门，控制阀门与煤矿井下瓦斯抽采管网连接，利用煤矿瓦斯抽放泵进行瓦斯抽采。

专利2：

申请号：201510285051.8，申请日：2015-05-29，授权公告日：2015-09-02，本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种针对低渗透松软煤层瓦斯抽采钻孔的充填护孔方法。本发明首先进行湿式钻进得到瓦斯抽采钻孔，然后在退杆过程中发泡混凝土料浆由注浆泵、钻机水龙头沿钻杆注入注浆钻头，最终由注浆钻头排出到钻孔内部完成充填，当一根钻杆撤出后，停止注浆，重复进行退杆-注浆-清洗，直至钻杆退至剩余长度为10m处时，停止注浆，将钻杆全部取出并清洗，将直径小于钻孔直径的预制PVC管插入钻孔中，采用封孔剂对PVC管路进行封孔，封孔长度为PVC管全长。本发明能保证支护体与煤体紧密贴合，保证抽采孔隙足够多的松软煤层抽采钻孔施工方法，最终消除松软煤层安全事故，提高抽采效率。

专利3：

申请号：201510487751.5，申请日：2015-08-10，授权公告日：2015-11-18，一种煤层气体压裂与瓦斯驱赶的方法，包括封孔压裂和瓦斯驱赶两个阶段。先在本煤层中施工钻孔，再在钻孔中埋入高压胶管并封孔，选择任意一个钻孔作为压裂钻孔，向压裂钻孔注入高压气体，通过气压能压裂煤层，增加煤层的透气性；在压裂钻孔注入高压气体的同时，对压裂孔周围的其它钻孔进行抽采瓦斯。若煤质坚硬或地应力较大等气体压裂效果不理想的情况下，可先采用高压水压裂后再向孔中通入高压气体，同时对压裂钻孔周边的钻孔进行抽采瓦斯。该方法考虑了煤体对瓦斯和压裂气体的吸附性能差异，将气体的压裂效应与瓦斯驱赶效应结合，能有效提高瓦斯抽采效率，减少瓦斯抽采孔的数量，减小水对瓦斯解吸的抑制作用。其方法简单，安全可靠，效果好。

通过以上的检索发现，以上技术方案没有影响本发明的新颖性；并且以上专利文件的相互组合没有破坏本发明的创造性。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供了一种松软煤层底板穿层钻孔压冲增透方法，以克服现有技术中对于松软煤层，压裂后的煤体和水混在一起，无法实现煤层区域性大面积增透和将大量压裂后的煤与水排出，限制了瓦斯的解吸，压裂水在煤层内还会形成局部高压带，增大了开采的危险的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种松软煤层底板穿层钻孔压冲增透方法，包括以下步骤：