[发明专利]一种卸压控制爆破引导水力压裂一体化消突施工方法

权利要求书

1.一种卸压控制爆破引导水力压裂一体化消突施工方法，其特征在于，具体步骤为：

A、先沿煤巷长度方向将煤巷等长度划分成多个区域，选择一个区域，从低位巷向该区域四周依次间隔施工多个底板穿层控制孔，从而形成控制孔群组，接着在各个控制孔内进行水力冲孔作业，使每个控制孔处于煤巷内的部分均产生卸压空洞，促进卸压空洞周围卸压瓦斯解吸，冲孔完毕后对各个控制孔封孔，最后将每个控制孔内的橡胶管与瓦斯抽采管和压裂防喷装置连接，连接完毕后将各个瓦斯抽采管与瓦斯抽采系统连接，从而对各个控制孔进行瓦斯抽采；

B、从低位巷向步骤A中选择的区域中心施工爆压孔，完成后在爆压孔的煤层段开展松动爆破作业，利用该区域四周控制孔群组冲孔卸压形成的自由面诱导爆破裂纹扩展，增大爆破能量传播范围和效果，在爆压孔周围产生复杂裂隙网络；

C、爆破完毕后继续在爆压孔进行高压水力压裂作业，高压水将沿着爆压孔周围的复杂裂隙网络流动运移，同时进一步驱动裂隙网络的扩展，直至与四周控制孔群组中的一个控制孔连通；

D、步骤C中的控制孔被压透与爆压孔连通后，部分瓦斯、水和煤泥会经卸压空洞涌入孔内，该控制孔相连的压裂防喷装置被迅速打开，防止喷孔发生，并暂停爆压孔的压裂作业，完成防喷工作后卸除压裂防喷装置，采用爆压封孔器对该控制孔进行耐压封孔；

E、被压透的控制孔封孔完毕后，继续在爆压孔进行水力压裂作业，当控制孔群组其他任意一个控制孔被压透后，对当前控制孔重复步骤D的过程，如此持续直至所有控制孔均被压透连通，停止压裂作业；

F、先打开其中一个控制孔的爆压封孔器排水阀门进行孔内压力卸除，再将爆压封孔器移出当前控制孔，将该控制孔内的橡胶管与抽采及注水一体化装置连接；

G、对控制孔群组内其余各个控制孔均重复步骤F的过程，最后将抽采及注水一体化装置与瓦斯抽采系统连接，对各个控制孔进行同步瓦斯抽采，并在瓦斯抽采过程中，向爆压孔内实施多次注气驱替整个区域内残余的煤层瓦斯，强化控制孔群组瓦斯抽采效果，从而实现当前区域的卸压消突及瓦斯抽采过程；

H、再选择一个区域，并重复步骤A至G，再完成一个区域的卸压消突及瓦斯抽采过程，如此持续直至完成整个煤巷的卸压消突及瓦斯抽采过程，最后进行区域防突效果检验达标后，则开始进行煤巷的掘进作业；

I、在煤巷掘进过程中，超前工作面50～100m，将某一区域的抽采及注水一体化装置与瓦斯抽采系统断开，并通过注水管与注水泵连接，利用注水泵对该区域的各个控制孔实时超前多钻孔同步均匀注水，进一步消除煤层突出危险性，确保煤巷掘进安全。

2.根据权利要求1所述卸压控制爆破引导水力压裂一体化消突施工方法，其特征在于，所述实施多次注气驱替采用的气体是N₂和CO₂的其中之一或两种混合组成。

3.根据权利要求1所述卸压控制爆破引导水力压裂一体化消突施工方法，其特征在于，所述实施多次注气驱替之后，在爆压孔与控制孔群组之间的部位施工多个卸压瓦斯抽采钻孔，强化对当前区域内煤体残余瓦斯的抽采，消除抽采盲区。

4.根据权利要求1所述卸压控制爆破引导水力压裂一体化消突施工方法，其特征在于，所述实施注气驱替的注气压力为1～20MPa。

5.根据权利要求1所述卸压控制爆破引导水力压裂一体化消突施工方法，其特征在于，所述同步均匀注水的注水压力为1～20MPa。