[发明专利]近距离煤层群开采邻近层卸压瓦斯定向钻孔阻截抽采方法

说明书

本发明涉及一种近距离煤层群开采邻近层卸压瓦斯定向钻孔阻截抽采方法。本发明以上部煤层为首采层，上部煤层开采时，上层底板定向钻孔阻截抽采中部煤层卸压瓦斯；中部煤层开采时，上层底板定向钻孔阻截抽采上部煤层采空区瓦斯和中部煤层采动卸压瓦斯，下层底板定向钻孔阻截抽采下部煤层卸压瓦斯；下部煤层开采时，下层底板定向钻孔阻截抽采中部煤层采空区瓦斯和下部煤层采动卸压瓦斯。该方法解决了近距离煤层群开采过程中，邻近层卸压瓦斯互相涌入，导致采煤工作面和采空区瓦斯易超限、管理困难等问题，具有有效孔段长、一孔多用、抽采效率高、治理成本低等优点，实现了近距离煤层群安全高效开采。

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下瓦斯抽采方法，属于煤矿开采技术领域，具体是涉及一种近距离煤层群开采邻近层卸压瓦斯定向钻孔阻截抽采方法。

背景技术

我国煤层地质赋存条件复杂，近距离煤层群发育广泛，形成了先开采上保护层、再开采下邻近层的近距离煤层群卸压瓦斯抽采技术理论体系。

但是在近距离煤层群上保护层开采过程中，底板破坏深度往往大于邻近煤层之间的层间距，下邻近层受采动影响导致煤岩层透气性成倍增加，大量吸附态瓦斯快速解吸释放，并通过穿层裂隙直接涌入上保护层回采工作面或采空区；而下邻近层开采时，上保护层采空区瓦斯也易涌入下邻近层回采工作面，造成近距离煤层群回采工作面和采空区瓦斯易超限，存在重大安全隐患，严重制约了近距离煤层群安全高效开采。

针对近距离煤层群开采过程中邻近层卸压瓦斯治理问题，主要采用下邻近层瓦斯超前预抽法进行解决，即在下邻近煤层底板设置专门底抽巷，然后在底抽巷内每隔一定距离向上施工穿层钻孔预抽下邻近煤层瓦斯，但在实践过程中底抽巷施工成本高、周期长、瓦斯预抽效率低。随着沿空留巷技术的发展，部分学者及技术人员提出在保护层沿空留巷内施工向下的底板穿层钻孔，深入到下邻近煤层中进行瓦斯抽采，降低下邻近层的瓦斯含量，但常规的下斜钻孔轨迹不可控、有效影响范围小，容易存在抽采盲区。同时，以上两种方法施工的钻孔均需要进入煤层，而近距离煤层群煤体通常松软破碎，成孔困难，且后期抽采过程中易受采动影响塌孔堵塞瓦斯抽采通道，无法有效解决邻近层卸压瓦斯抽采问题。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，针对近距离煤层群开采邻近层卸压瓦斯抽采方法存在的不足，研究设计出一种近距离煤层群开采邻近层卸压瓦斯定向钻孔阻截抽采方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对近距离煤层群开采时，邻近层卸压瓦斯互相涌入，导致采煤工作面和采空区瓦斯易超限、管理困难；顶板穿层钻孔和底板穿层钻孔抽采成本高、周期长、效果差等不足，提供一种近距离煤层群开采邻近层卸压瓦斯定向钻孔阻截抽采方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种近距离煤层群开采邻近层卸压瓦斯定向钻孔阻截抽采方法，所述煤层至少包括上中下三层，包括：

上部煤层抽采步骤，开采上部煤层，利用上层底板定向钻孔以负压抽采的方式对中部煤层卸压瓦斯进行拦截抽采；所述上层底板定向钻孔在上部煤层底板卸压裂隙区内长距离延伸；

中部煤层抽采步骤，开采中部煤层，利用上层底板定向钻孔阻截抽采上部煤层采空区内瓦斯和抽采中部煤层采动卸压瓦斯；利用下层底板定向钻孔负压拦截抽采下部煤层卸压瓦斯；所述下层底板定向钻孔在中部煤层底板卸压裂隙区内长距离延伸；

下部煤层抽采步骤，开采下部煤层，利用下层底板定向钻孔阻截抽采中部煤层采空区内瓦斯和抽采下部煤层采动卸压瓦斯。

在本发明的至少一个实施例中，当所述煤层为三层以上时，重复所述中部煤层抽采步骤以及所述下部煤层抽采步骤，进行底板定向钻孔施工和卸压瓦斯阻截抽采。