[发明专利]一种煤层钻爆抽注一体化防突方法

说明书

一种煤层钻爆抽注一体化防突方法，在煤层顶板或底板岩层中布置一条瓦斯治理专用巷，从瓦斯治理专用巷向煤层施工均匀分布的抽采孔与爆破孔，利用爆破孔对煤巷周围煤体实施松动爆破，将抽放孔接入瓦斯抽放管路进行瓦斯抽采；瓦斯抽采完成时，在爆破孔位置套孔施工注水孔，使用井下不超过10MPa的压力水向注水孔内实施注水，直至无法继续向钻孔内注水或注水孔周围岩体渗水时停止注水。“钻爆抽注”一体化技术可增加煤体裂隙、降低煤巷周围的瓦斯含量与瓦斯压力、提高煤体含水率，从而降低甚至消除煤层突出危险性。

技术领域

本发明涉及一种煤层钻爆抽注一体化防突方法，能增加煤体裂隙、降低瓦斯含量与瓦斯压力、提高煤体含水率，尤其适用于降低松软突出煤层煤与瓦斯突出危险性。

背景技术

我国是世界上的主要产煤国,也是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一,其煤炭生产量95％来自井工开采,而高瓦斯、突出矿井煤炭产量约占一半以上。尤其是在具有突出危险性的煤层内进行采掘作业时，在瓦斯压力比较高、煤岩体比较松软、干燥的情况下，很容易发生煤与瓦斯突出事故，这对职工生命安全都构成了极大的危害。

目前采用的突出煤层卸压防突措施主要有水力压裂、水力冲孔以及深孔预裂爆破这三种方法。这三种方法能一定程度上降低煤与瓦斯突出危险性，但是也存在着一些不足之处。水力压裂技术在形成裂缝、缷压煤体的同时，也会形成新的应力集中区，给煤矿的安全生产造成新的障碍，且高压水的破坏范围和方向均不可控，其区域防突效果仍有待考察、完善；水力冲孔和深孔预裂爆破分别通过增大煤孔段直径强化卸压与增透、部分穿层钻孔煤孔段装药爆破卸压与增透提高瓦斯预抽效果,其工序、工艺本身较复杂,安全可靠性需要进一步提高。因此，综合目前各技术的优点，本发明将提供一种“钻爆抽注”四位一体的煤层防突方法。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中的不足之后，提供一种煤层钻爆抽注一体化防突方法，通过煤巷煤层顶板或底板中布置的瓦斯治理专用巷向煤巷周围施工穿层钻孔，利用穿层钻孔依次实施松动爆破、瓦斯抽采以及煤层注水等技术措施，增加煤体裂隙，降低煤巷区域内的瓦斯含量及瓦斯压力，增加煤体含水率，从而达到降低甚至消除煤巷掘进突出危险性的目的。

技术方案：本发明的煤层钻爆抽注一体化防突方法，包括以下步骤：

a.在煤层顶板或底板岩层中布置一条瓦斯治理专用巷；

b.通过瓦斯治理专用巷向煤层施工一个爆破孔，并在爆破孔周围施工多个抽采孔，抽采孔与爆破孔均穿透煤层，其中，爆破孔距离煤巷的掘进头超过100m，抽采孔施工完成后按照常规方法连网抽采，用于降低煤层突出危险性并掩护煤巷掘进或者掩护工作面回采；

c.通过PVC管将炸药送至煤层，随后按照现有技术对爆破孔实施爆破，爆破后将爆破孔连网进行瓦斯抽采；

d.有下列三种情况之一时，则停止瓦斯抽采：①通过压力表观测瓦斯抽采浓度的变化，当瓦斯抽采浓度降低到10％以下时，停止抽采；②爆破孔距离煤巷的掘进头之间的距离小于30m时，停止抽采；③爆破孔距离煤巷的掘进头的距离不足煤巷掘进2周时，停止抽采

e.沿爆破孔的轨迹套孔施工一个注水孔，或在爆破孔周围2m范围内平行于爆破孔施工一个注水孔，注水孔穿透煤层；

f.采用高压力水向注水孔内注水，安装水表测试并记录向注水孔内注入的水量、水压力和对应的时间，当无法继续向注水孔内注水或注水孔周围岩体渗水时，停止继续注水。

所述瓦斯治理专用巷的空间位置根据地质条件与煤层顶板岩性确定。

所述的高压力水为静压水，其压力不超过10MPa。