[发明专利]一种穿层钻孔网状割缝增透方法

说明书

本发明涉及一种穿层钻孔网状割缝增透方法，包括如下步骤：S1：利用钻机向待掘或待采工作面施工一穿层钻孔至设计深度；S2：退出钻杆，向钻孔中装入自进式高压软管，向自进式高压软管通入中压水，利用自进式高压软管前进至穿层钻孔指定位置，将自进式高压软管弯曲90°，在穿层钻孔周围施工沿穿层钻孔径向分布的顺煤层钻孔；S3：顺煤层钻孔施工完成后，将自进式高压软管后退过程中，向自进式高压软管通入高压水对顺煤层钻孔周围煤体进行切割，产生径向裂缝；S4：重复步骤S2、S3，完成穿层钻孔网状割缝增透。本发明方法简便、操作方便、增大穿层钻孔有效影响范围，提高了瓦斯抽放率，大大减少了穿层钻孔数量，提高了经济效益，具有广泛推广运用价值。

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种穿层钻孔网状割缝增透方法。

背景技术

国内外对于突出煤层区域防突措施主要开采保护层、大面积预抽煤层瓦斯等，一些严重突出矿井甚至开采软岩作保护层进行区域防突，大幅度降低或消除突出危险。对于单一突出煤层或煤层群开采时保护层为突出煤层的煤巷掘进，采用顺层钻孔或底(顶)板岩巷施工穿层钻孔预抽煤巷条带待掘区域瓦斯的区域防突措施，底(顶)板岩巷一般距煤层法距15～30m、内错或外错15～30m布置。对于煤巷条带穿层瓦斯预抽钻孔存在以下问题：卸压范围小，有效影响半径一般小于2.5m；钻孔工程量大、效率低，每个待掘顺槽一般需要上千个钻孔，如淮南矿业集团规定煤巷条带穿层瓦斯预抽钻孔当瓦斯压力＜2MPa且瓦斯含量＜8m3/t的，按终煤点10m×5m间距内布置(轴线方向×轴垂线方向)，瓦斯压力≥2MPa或瓦斯含量≥8m3/t的，按终煤点5m×5m间距内布置。

我国含煤岩系结构复杂，形式多样，透气性差，煤层渗透率低，而煤层透气性与瓦斯涌出量、钻孔瓦斯抽采量呈正相关关系，只有煤储层卸压、增加透气性才能提高瓦斯抽采率。为提高预抽瓦斯效果，底板巷穿层钻孔采取了钻孔掏穴、深孔控制预裂爆破、深孔松动爆破、高压水射流扩孔、水力割缝、水力压裂及复合措施强化卸压增透。这些措施虽对提高低透气性高瓦斯煤层抽采率取得一定效果；但存在明显局限性，钻孔卸压范围小，钻孔工程减少量有限，工程效益不显著。

发明内容

本发明提供的一种穿层钻孔网状割缝增透孔方法，克服了已有技术中的不足，提供了一种方法简便，大大增加钻孔卸压增透范围、减少钻孔工程量、提高瓦斯抽采效率的穿层钻孔网状割缝卸压增透方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种穿层钻孔网状割缝增透方法，包括如下步骤：

S1：利用钻机向待掘或待采工作面施工一穿层钻孔至设计深度；

S2：退出钻机的钻杆，向钻孔中装入自进式高压软管，向自进式高压软管通入中压水，利用自进式高压软管前进至穿层钻孔指定位置，将自进式高压软管通过导向装置弯曲90°，在穿层钻孔周围煤体施工沿穿层钻孔径向分布的顺煤层钻孔；

S3：顺煤层钻孔施工完成后，将自进式高压软管后退过程中，每隔1～3m向自进式高压软管通入高压水对顺煤层钻孔周围煤体进行切割，在顺煤层钻孔周围煤体产生径向裂缝；

S4：重复步骤S2、S3，完成其余顺层钻孔的施工及割缝工作，形成大范围穿层钻孔网状割缝增透。

进一步，所述自进式高压软管的前端安装有喷头，所述喷头包含前侧向喷嘴，径向喷嘴和后侧向喷嘴。

进一步，所述前侧向喷嘴，径向喷嘴和后侧向喷嘴的数量均为2。

进一步，所述前侧向喷嘴与喷头轴向的角度为30°，径向喷嘴与喷头轴向的角度为90°，后侧向喷嘴与喷头轴向的角度为135°。

进一步，步骤S2中施工沿穿层钻孔径向分布的顺煤层钻孔时，前侧向喷嘴和后侧向喷嘴开启，径向喷嘴关闭；