[发明专利]一种水力射孔无人抽采瓦斯方法

权利要求书

1.一种水力射孔无人抽采瓦斯方法，其特征在于，所述抽采瓦斯方法包括如下步骤：

步骤1，高压水力射孔：

通过高压水力射孔枪向煤巷掘进工作面的前进方向上进行射孔，形成高压水射孔；

所述步骤1具体包括如下步骤：

步骤1.1，先在地面上往压裂磨料内加水进行混合搅拌，得到混合压裂磨料，再用高压泵将混合压裂磨料通过管道运送至煤巷掘进工作面所在的巷道内；

步骤1.2，将高压水力射孔枪的进料管与运送混合压裂磨料的管道连通，再将高压水力射孔枪通过固定装置固定在巷道的底板上，在煤巷掘进工作面所在巷道的中心线的煤体上先利用封堵材料对煤体进行密封封堵，然后高压水力射孔枪的枪口对准煤巷掘进工作面所在巷道的中心线，再启动高压泵，压裂混合磨料在高压泵的持续压力的施压下通过高压水力射孔枪对准煤巷掘进工作面的中心线进行射孔，在煤巷掘进工作面上形成高压水射孔，高压水力射孔枪随着高压水力射孔的延长持续跟进，形成长度为L的高压水力射孔；

步骤1.3，将高压水力射孔枪从煤巷掘进工作面移除；

所述高压水力射孔枪为Φ19mm的高压水力射孔枪；

步骤2，高压水力压裂造缝：

在步骤1所形成的高压水射孔内布置高压水力压裂枪，通过所受高压水力压裂枪在高压水射孔周围煤体内压裂得到多个水力压裂裂缝；

所述步骤2具体包括如下步骤：

步骤2.1，将高压水力压裂枪与高压泵连通，并将高压水力压裂枪插入到步骤1.2中的高压水射孔的最深处，再利用固定装置将高压水力压裂枪固定在煤巷掘进工作面所在巷道的底板上；

步骤2.2，高压水力压裂枪的水力压裂枪出水口的高压水对高压水射孔内的煤体进行水力压裂，形成沿高压水射孔放射状分布的水力压裂裂缝；

步骤2.3，将水力压裂枪从高压水射孔内移除；

所述高压水力压裂枪为Φ31.5mm的高压水力压裂枪；

步骤3，瓦斯抽采：

在步骤2形成的带有水力压裂裂缝的高压水射孔内布置瓦斯抽采管，步骤2中的多个水力压裂裂缝等同于瓦斯抽采通道，煤巷掘进工作面的煤体内的瓦斯气体通过瓦斯抽采通道内布置的瓦斯抽采管抽出；

所述步骤3具体包括如下步骤：

步骤3.1，将瓦斯抽采管插入到步骤2.2中的带有水力压裂裂缝的高压水射孔的底部；

步骤3.2，对高压水射孔的孔口利用封堵材料进行再次的密封封堵；

步骤3.3，在煤巷掘进工作面后方的巷道内布置瓦斯安全隔离气囊，瓦斯抽采管贯穿瓦斯安全隔离气囊，对瓦斯安全隔离气囊进行充气，使瓦斯安全隔离气囊紧贴巷道的侧壁；

所述步骤3.3中瓦斯安全隔离气囊与煤巷掘进工作面的距离为3-6m；

所述瓦斯安全隔离气囊的中部设有弹性的瓦斯抽采管通道，瓦斯抽采管通过瓦斯抽采管通道贯穿瓦斯安全隔离气囊；

所述瓦斯安全隔离气囊用于在气囊和煤巷工作面之间形成一个相对的密闭空间，使得煤巷工作面的煤体中的瓦斯气体能够被瓦斯抽采管完全抽采；

步骤3.4，利用瓦斯抽采装置通过瓦斯抽采管进行瓦斯抽采，此时步骤2中的水力压裂裂缝等同瓦斯抽采通道，煤巷掘进工作面内的瓦斯气体顺着瓦斯抽采通道通过瓦斯抽采管被抽出。

2.如权利要求1所述的水力射孔无人抽采瓦斯方法，其特征在于，所述步骤1.1中的压裂磨料为石英砂料。

3.如权利要求1所述的水力射孔无人抽采瓦斯方法，其特征在于，所述步骤1.2中的高压水力射孔枪的压力为40-50MPa。

4.如权利要求1所述的水力射孔无人抽采瓦斯方法，其特征在于，所述步骤1.2中的L的长度为75-85m。

5.如权利要求1所述的水力射孔无人抽采瓦斯方法，其特征在于，所述步骤1.2和步骤3.2中的封堵材料均为水泥浆混合加速凝剂，且步骤3.2中密封封堵的长度不小于高压水射孔长度的1/3。

6.如权利要求1所述的水力射孔无人抽采瓦斯方法，其特征在于，所述步骤1中采用的高压水力射孔系统包括：高压泵、高压水管、固定装置、高压水力射孔枪、封堵材料和混合压裂磨料，所述高压泵布置在巷道的底板上，高压泵连通有高压水管，高压水管内充满混合压裂磨料，高压水管连通有高压水力射孔枪，高压水力射孔枪通过固定装置固定在巷道底板上，高压水力射孔枪对准煤巷掘进工作面所在巷道中心线的煤体上，高压水力射孔枪与煤体的连接处通过封堵材料进行封堵；

所述步骤2中采用的高压水力压裂造缝系统包括：高压泵、高压水管、固定装置、高压水力压裂枪和封堵材料，所述高压泵布置在巷道的底板上，高压泵连通有高压水管，高压水管连通有高压水力压裂枪，高压水力压裂枪通过固定装置固定在巷道底板上，高压水力压裂枪出水口的高压水对准高压水射孔内的煤体，高压水力压裂枪与煤体的连接处通过封堵材料同步进行封堵；

所述步骤3采用的中瓦斯抽采系统包括：瓦斯抽采管、瓦斯安全隔离气囊和封堵材料，所述瓦斯安全隔离气囊设置在煤巷掘进工作面后方的巷道内，瓦斯安全隔离气囊紧靠在巷道的侧壁上，瓦斯抽采管贯穿瓦斯安全隔离气囊并插入到带有水力压裂裂缝的高压水力射孔内，瓦斯抽采管与煤体的连接处通过封堵材料同步进行封堵。