[发明专利]一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法

说明书

本发明一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，具体步骤如下：步骤1：在进风巷和回风巷之间的工作区沿工作区轴向设置有钻场；步骤2：对所述钻场进行支护；步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道及分布在所述主孔道两侧的若干条分支孔道；步骤4：在整个所述主孔道中铺设带有筛眼的抗静电阻燃聚乙烯管；步骤5：对所述主孔道进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。通过对钻孔位置和轨迹的限定，充分考虑到了深埋含水煤层钻孔围岩应力和煤层水的影响，减少钻孔封孔数目和塌孔危险，提高瓦斯抽采效率，降低矿井瓦斯涌出量，解决工作面回采期间瓦斯超限的问题。

技术领域：

本发明涉及矿井瓦斯治理及利用技术领域，具体涉及一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法。

背景技术：

煤层瓦斯是一把双刃剑，一方面它能给煤炭生产带来安全隐患，另一方面它也是一种清洁能源。如果能将煤层瓦斯高效开发利用不仅能从一定程度上缓解能源压力，也对环境保护和煤企安全生产有着重要意义。

随着煤炭开采深度的不断加深，煤体结构、钻孔围岩应力和瓦斯抽采环境趋于复杂，采用地面钻井瓦斯抽采成本越来越高，井下瓦斯抽采钻孔塌孔的危险性不断加大。含水煤层钻孔积水降低了有效气流断面，增加了抽采负压的损耗。如果钻孔长时间积水，孔壁煤岩石强度降低，塌孔危险也将不断提高。

钻孔封孔是瓦斯抽采过程中一项非常重要的工艺。钻孔封孔质量的好坏直接决定的了瓦斯的抽采质量。而长期以来中国煤矿约有2/3的瓦斯抽采矿井封孔长度短而且封孔质量很差，这对瓦斯抽采量和抽采浓度都有着很大影响。

因此，对提高煤层瓦斯抽采效率的研究仍急需进行。近些年煤矿对深埋高含水煤层的瓦斯抽采方法往往与浅埋低含水率的煤层瓦斯治理方法相同，这使得瓦斯治理效果并不太理想。

发明内容：

本发明的目的是提供一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，通过对钻孔位置和轨迹的限定，充分考虑到了深埋含水煤层钻孔围岩应力和煤层水的影响。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，具体步骤如下：

步骤1：在进风巷和回风巷之间的工作区沿工作区轴向设置有钻场；

步骤2：对所述钻场进行支护；

步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道及分布在所述主孔道两侧的若干条分支孔道；

步骤4：在整个所述主孔道中铺设带有筛眼的抗静电阻燃聚乙烯管；

步骤5：对所述主孔道进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。

所述钻场设置于所述工作区的中轴线处。

所述主孔道设置于所述工作区的中轴线处。

所述主孔道的孔口位置与所述煤层底板距离l₁为l₁∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度。

所述主孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l₂为l₂∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度。

所述主孔道的终孔位置到工作区开切眼的距离为5m～10m。

所述分支孔道与所述主孔道的夹角为25°～75°，同侧相邻两个分支孔道的间距为20m～100m。

所述分支孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l₃为l₃∈(0,0.25h)，其中h为煤层厚度。

所述分支孔道与所述进风巷和回风巷的距离均为10m～20m。