[发明专利]一种测定煤层液态二氧化碳相变致裂增透范围的方法

说明书

本发明提供一种测定煤层液态二氧化碳相变致裂增透范围的方法。包括以下步骤：1)确定一致裂孔的位置，在该致裂孔的周围钻设若干组对应该致裂孔的观测孔，同一组中的各观测孔与该致裂孔之间的距离相同；2)通过对各观测孔进行观测，获得观测数据；3)所得观测数据稳定后，钻设致裂孔，然后进行致裂；4)对各组观测孔进行观测，获得用以评估致裂增透范围的致裂后观测数据。首先在实验区域设计出合适的钻孔布置方式，在不影响抽采的同时，使得致裂孔与观测孔的距离成梯度分布，便于监测不同距离观测孔内变化情况，确定增透效果范围。能够解决二氧化碳相变致裂在煤矿作业中快速推广使用的问题。

技术领域

本发明属于矿井瓦斯抽采技术领域，尤其是涉及一种测定煤层液态二氧化碳相变致裂增透范围的方法。

背景技术

煤炭是我国主要能源，经过多年高强度开采，浅部煤炭资源逐步枯竭，随着煤炭开采深度的不断增加，煤炭开采条件也不断恶化，特别是瓦斯灾害尤为严重，制约了煤矿安全高效生产。同时，瓦斯作为一种清洁能源，可以有效的改善和优化我国的能源结构，降低煤矿生产成本，还能够减少大气污染。瓦斯抽采技术是防治煤矿瓦斯灾害的主要技术之一。但由于我国大部分煤田地质条件复杂，煤层透气性差，单纯采用钻孔抽采的方式进行消突的时间长、效果差，难以解除煤层开采时的瓦斯威胁。

液态二氧化碳相变致裂作为一种新型的增透手段，凭借其安全高效、工艺简单等技术优势，已被应用于煤矿煤层增透措施之中。然而在该技术实施过程中，其增透范围随着煤层自身性质及其赋存条件有着显著的联系，很难将局部的实验结果进行大范围的推广应用，限制了这种新型增透手段的快速使用。

发明内容

为了将该新型增透手段快速的应用于不同煤质、不同赋存条件下的煤层中，本发明旨在解决快速而准确的确定该增透手段对不同条件煤层增透范围的测试问题。为二氧化碳相变致裂增透技术的快速应用提供了一种有效的途径。

由此，本发明的目的是提供一种测定煤层液态二氧化碳相变致裂增透范围的方法。首先在实验区域设计出合适的钻孔布置方式，在不影响抽采的同时，使得致裂孔与观测孔的距离成梯度分布，便于监测不同距离观测孔内变化情况，确定增透效果范围。能够解决二氧化碳相变致裂在煤矿作业中快速推广使用的问题。

为实现上述目的，本发明采取的具体技术方案为：

一种测定煤层液态二氧化碳相变致裂增透范围的方法，包括以下步骤：

1)确定一致裂孔的位置，在该致裂孔的周围钻设若干组对应该致裂孔的观测孔，同一组中的各观测孔与该致裂孔之间的距离相同；

2)通过对各观测孔进行观测，获得观测数据；

3)所得观测数据稳定后，钻设致裂孔，然后进行致裂；

4)对各组观测孔进行观测，获得用以评估致裂增透范围的致裂后观测数据。

进一步地，任一观测孔与其对应的致裂孔之间不设置其他孔。

进一步地，致裂孔及与其对应的所有观测孔呈矩形阵列分布。

进一步地，还包括：5)确定一二次致裂孔位置，参照步骤1)-4)获得对应二次致裂孔的致裂后观测数据；

将对应致裂孔及二次致裂孔的致裂后观测数据进行对比，若二者相似则择一采用；若二者果差别较大，则通过定性分析判别数据的合理性和准确性，剔除不合理数据；若二者差别较大且通过定性判断后二者均合理，则重新确定一新的致裂孔位置，参照步骤1)-4)获得对应该新的致裂孔的致裂后观测数据。

进一步地，若干组观测孔中的一组或多组观测孔同时对应致裂孔及二次致裂孔。

进一步地，致裂孔、二次致裂孔及与二者对应的所有观测孔以致裂孔与二次致裂孔的连线的垂直平分线为对称轴呈对称分布。