[发明专利]一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统

说明书

本发明公开了一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统，抽采方法包括如下步骤：由顶板巷道和/或底板巷道向煤层内施工开设抽采孔组，抽采孔组包括：爆压孔、控制孔和抽采孔，其中，控制孔配置在爆压孔在煤层宽度方向的两侧且与爆压孔之间形成锐角夹角；将多个爆压孔进行并联连通，并向爆压孔内注入高压水，实施同步水力压裂作业；当爆压孔和控制孔相互连通后，爆压孔内的高压水从控制孔内流出，并排放出煤泥和瓦斯，持续相爆压孔内注入高压水；当从控制孔内流出煤泥降低时，通过快速封孔器封闭控制孔，使得爆压孔与其他抽采孔的控制孔依次连通；当所有控制孔和爆压孔连通且排出煤泥之后，取出快速封孔器，封闭所有控制孔并联网抽采煤层瓦斯。

技术领域

本发明涉及一种煤层均匀卸压增透可控爆压均匀卸压增透方法，特别适用于高瓦斯低透气性煤层可控爆压均匀卸压增透方法及系统。

背景技术

我国多数煤层具有微孔隙、高吸附、低渗透的特点，瓦斯难以有效抽出，必须采取措施增加煤层的透气性。为降低高地应力、提高预抽瓦斯效果，国内外学者采用了钻孔掏穴、深孔爆破、水力化措施及复合措施强化卸压增透，对卸压、增透及提高低透气性取得一定效果。但这些技术都有一定的缺陷，可以归纳为以下几点(1)有些技术容易造成煤层剧烈扰动，极易诱发瓦斯突出等动力现象；(2)钻孔施工量大，有效影响范围小，卸压效果不理想；(3)适用范围有限，难以满足不同条件下煤层的增透要求。因此，迫切需要研究一种新型的煤层均匀卸压增透可控爆压均匀卸压增透方法，在现有技术基础上，破解单一技术的局限性，实现煤层整体卸压和增透，扩大钻孔的有效影响范围，提高煤层瓦斯抽采效果，保障了工作面安全高效回采。

发明内容

本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果。

本法明的一个目的在于提出一种可控爆压均匀卸压增透方法；

根据本发明第一方面的一种可控爆压均匀卸压增透方法，包括如下步骤：

S10：由顶板巷道和/或底板巷道向煤层内施工开设抽采孔组，所述抽采孔组包括：爆压孔、控制孔和抽采孔，其中，所述控制孔配置在所述爆压孔在煤层宽度方向的两侧且与所述爆压孔之间形成锐角夹角，所述抽采孔沿着煤层延伸方向至少配置在所述控制孔的一侧，所述抽采孔组包括多个且沿着煤层延伸方向间隔设置，所述煤层宽度方向与所述煤层延伸方向相互垂直；

S20：将多个爆压孔进行并联连通，并向爆压孔内注入高压水，实施同步水力压裂作业，扩大爆压孔周围裂隙尺寸和范围；

S30：当爆压孔和控制孔相互连通后，爆压孔内的高压水从控制孔内流出，并排放出煤泥和瓦斯，持续相爆压孔内注入高压水，将爆压孔和控制孔连通裂隙内的煤泥排出，实现水力冲刷裂隙；

S40：当从控制孔内流出煤泥降低时，通过快速封孔器封闭控制孔，使得爆压孔与其他抽采孔的控制孔依次连通；

S50：当所有控制孔和爆压孔连通且排出煤泥之后，取出快速封孔器，封闭所有控制孔并联网通过抽采孔抽采煤层瓦斯。

在本发明的一个示例中，在步骤S10中还包括：在相邻的两个抽采孔组之间还配置有至少一个辅助孔组，其中，所述辅助孔组包括两个控制孔，且至少两个控制孔的中心轴线在煤层厚度方向与煤层宽度方向所形成的平面内呈锐角夹角，所述辅助孔组与所述抽采孔组在煤层延伸方向的空间上相互平行，其中，所述煤层厚度方向、所述煤层宽度方向与所述煤层延伸方向彼此相互垂直。

在本发明的一个示例中，在步骤S10中，在相邻的两个抽采孔组中，两个所述爆压孔在煤层延伸方向上的距离D为20m～300m，两个所述控制孔在煤层延伸方向上的距离d为3m～10m。

在本发明的一个示例中，在步骤S10中，当所述顶板巷道和所述底板巷道均向煤层内施工开设抽采孔组时，所述抽采孔组沿着煤层延伸方向在煤层内交替出现。