[发明专利]一种坚硬顶板强矿压与采空区瓦斯灾害协同治理方法

权利要求书

1.一种坚硬顶板强矿压与采空区瓦斯灾害协同治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据工作面矿压显现特征和高位钻孔预布局数据，设计顶板内的压裂治理层位；计算确定高位钻孔在布孔区域的纵向高度、水平段钻进层位的位置及空间布局；

在工作面回采之前，从煤层钻场开孔钻进至所述压裂治理层位，形成高位钻孔，并调整所述高位钻孔轨迹角度使得所述高位钻孔的水平段钻进层位位于所述压裂治理层位中，让所述高位钻孔沿工作面推进方向布置；

采用分段压裂技术对所述高位钻孔的水平段进行分段压裂改造，形成三维立体裂缝体系；

完成分段压裂改造后，通过所述高位钻孔完成瓦斯抽采。

2.根据权利要求1所述的坚硬顶板强矿压与采空区瓦斯灾害协同治理方法，其特征在于，

所述高位钻孔在布孔区域的纵向高度大于冒落带高度，并且小于裂隙带高度。

3.根据权利要求1所述的坚硬顶板强矿压与采空区瓦斯灾害协同治理方法，其特征在于，所述压裂治理层位位于裂隙带内，所述水平段钻进层位位于裂隙带中上部中硬岩层内。

4.根据权利要求1所述的坚硬顶板强矿压与采空区瓦斯灾害协同治理方法，其特征在于，所述高位钻孔预布局数据包括钻孔数量、钻场及钻孔参数。

5.根据权利要求4所述的坚硬顶板压裂改造与采空区瓦斯协同治理方法，其特征在于，所述钻孔数量通过单孔抽采瓦斯纯量、工作面涌出瓦斯纯量和其他抽排瓦斯纯量计算得出。

6.根据权利要求1所述的坚硬顶板压裂改造与采空区瓦斯协同治理方法，其特征在于，所述压裂段包括多个压裂簇，相邻压裂段、相邻压裂簇之间产生应力干扰，形成多级多类裂缝体系。

7.根据权利要求1所述的坚硬顶板强矿压与采空区瓦斯灾害协同治理方法，其特征在于，所述工作面矿压显现特征和高位钻孔预布局数据的获取包括：

通过微震系统得到微震监测数据，采集现场地质数据、开采数据和矿压监测数据；

将所述微震监测数据，采集现场地质数据、开采数据和矿压监测数据输入至预先设置的强矿压显现特征神经网络模型当中，得到输出的对应的强矿压显现特征。

8.根据权利要求7所述的坚硬顶板压裂改造与采空区瓦斯协同治理方法，其特征在于，所述微震系统包括检波器和信号采集站；其中，

所述检波器与所述信号采集站连接，所述检波器用于感应震动信号，所述信号采集站用于在所述检波器感应到所述震动信号时采集所述震动信号。

9.根据权利要求1所述的坚硬顶板强矿压与采空区瓦斯灾害协同治理方法，其特征在于，所述分段压裂技术为裸眼高压射流控向分段水力压裂。

10.根据权利要求1所述的坚硬顶板压裂改造与采空区瓦斯协同治理方法，其特征在于，所述定向技术包括：通过定向钻进工艺和轨迹自动调参系统，结合透明地质条件识别远离含水层。