[发明专利]一种低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法

权利要求书

1.一种低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法，其特征在于，该低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法具体包括以下步骤：

步骤一：煤场钻场的布置；

步骤二：钻场距离的测定；

步骤三：双位钻孔的布置；

步骤四：低渗透性煤层力学性质的测定；

步骤五：瓦斯层的泄压；

步骤六：瓦斯气体的增压采样；

步骤七：取样钻孔的密封；

步骤八：煤层瓦斯取样钻场的安全检测。

2.如权利要求1所述的低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法，其特征在于，在步骤一中，在煤场稳定的顶板上布置多个钻场；所述的钻场距离工作面距离设置在100m～150m。

3.如权利要求1所述的低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法，其特征在于，在步骤二中，所述的每个钻场之间间距为80m～100m；所述的钻场宽设置在5m～8m，深度3m～4m。

4.如权利要求1所述的低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法，其特征在于，在步骤三中，在每个钻场布置8个双位钻孔；所述的钻孔直径设置在60mm～150mm；所述的钻孔深度为100m～120m；并且使得钻孔的位置在煤层的沉降中心，并处于煤层的泄压带处。

5.如权利要求1所述的低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法，其特征在于，在步骤四中，所述的低渗透性煤层力学性质的测定的过程包括以下步骤：

S401：煤层取样钻孔：用步骤三中的设备进行钻孔操作；

S402：取样管路的安装：在钻孔内加装煤炭取样管路；

S403：待开采煤层中取煤样：用取样设备从煤层中取样测定煤体的抗压强度，确定待开采煤层深度，保证检测的准确性；

S404：最高注气压力的测定：将采样的煤块压力进行检测，从而通过推断得到高压气体注气的最高注气压力；

S405：煤样封存保护：检测完毕后，对煤层样块进行封样保存，方便后续使用时的查找。

6.如权利要求1所述的低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法，其特征在于，在步骤五中，所述的瓦斯层的泄压的过程包括以下步骤：

S501：煤层钻孔：别沿步骤四中取样钻孔进行扩展钻孔；所述的钻孔的深度为采煤工作面长度的0.2倍至0.5倍；所述的钻孔的垂直高度为采煤工作面高度的0.2倍至0.4倍；所述的相邻钻孔的水平间距设置为10m至20m；

S502：不耦合装药：采用不耦合装药方式向钻孔内装入炸药；所述的炸药的装药长度为钻孔长度的0.3至0.6倍；

S503：封孔管的加装：往钻孔内安装封孔管；

S504：高压管路的架设：往钻孔内安装预留高压管路；所述的高压管路位于钻孔内的长度为钻孔深度的0.6倍至0.8倍；所述的高压管路的末端伸出钻孔的长度设置在1m至1.5m；

S505：泄压设备的安装连接：在高压管路的预留管上安装相应的泄压设备。

7.如权利要求1所述的低渗透性煤层瓦斯高效抽采方法，其特征在于，在步骤六中，所述的瓦斯气体的采样的过程包括以下步骤：

S601:瓦斯气体泄压抽采：结合步骤五中的S505将抽采管下方到开凿的钻孔内的封孔管中，对煤层瓦斯进行泄压抽采；

S602：钻孔的封孔：采用水泥材料封孔，水泥材料中水泥与水的比例为1:0.3至1:0.6；所述的水泥封孔的长度为钻孔深度的0.2至0.4倍；

S603：高压气体的注入：通过步骤五中的S504，用高压管路向钻孔内注入高压气体，注入高压气体的压力逐渐增大到最高注气压力并保持，最高注气压力由步骤四中确定，注入高压气体流量明显变小且稳定后依然保持最高注气压力4个小时至6个小时；所述的高压气体为氢气和空气的混合气体；所述的混合气体中氢气的体积分数为20％至25％；

S604：引爆炸药预裂增透：在注入高压气体保持最高注气压力的时间内，引爆步骤五中S502往钻孔内添加的炸药，对煤层进行预裂增透；

S605：瓦斯气体的增压采样：用高压管路连接抽采管路，抽采待开采煤层中的瓦斯。