[发明专利]利用地面瓦斯抽采钻孔实现注浆充填的一孔两用方法

摘要

一种利用地面瓦斯抽采钻孔实现注浆充填的一孔两用方法，适用于煤矿井下使用。在开采过程中，利用第1地面瓦斯钻孔抽采上邻近煤层的卸压瓦斯，待抽采结束且第2地面瓦斯钻孔开始抽采瓦斯后，在第1地面瓦斯钻孔中下入止浆木塞并在第2开实心套管上割出割口，形成与离层连通的通道，并对离层区实施注浆充填，待离层充填与第2地面瓦斯钻孔抽采均结束后，去除止浆木塞，开始对采空区实施注浆充填，循环完成整个采煤工作面内后续地面瓦斯钻孔的卸压瓦斯抽采与覆岩注浆充填。兼顾了卸压瓦斯抽采与覆岩注浆充填，无需施工专门的地面注浆钻孔，克服了充填浆液与瓦斯流动干扰的难题，能够同时解决瓦斯抽采和地表沉陷控制控制问题。

主权项

一种利用地面瓦斯抽采钻孔实现注浆充填的一孔两用方法，利用四开成孔法在采煤工作面（3）上方的地表（4）沿工作面（3）布置若干个地面瓦斯钻孔,所述四开成孔法包括：在地表下钻形成松散层固井段，即第一开孔，在松散层固井段中安装第1开实心套管（12）；在松散层固井段底端向下钻进，直至待抽卸压瓦斯的上邻近煤层（6）上方10m处，以形成第二开孔，所述第二开孔穿过采煤工作面覆岩的关键层（5），在第二开孔内安装第2开实心套管（11）护孔；继续钻孔直至开采煤层以上6m处，形成第三开孔，在第三开孔中安装花管（10）护孔，花管（10）顶端位于第2开实心套管（11）底端以上10m；继续向下钻进直至开采煤层（7）底板，形成第四开孔，第四开孔为裸孔（9），其注浆充填特征在于步骤如下：a. 在采煤工作面（3）开采过程中，取排头第一个瓦斯钻孔设为第1地面瓦斯钻孔（1），沿采煤工作面前进方向与第1地面瓦斯钻孔（1）相邻的瓦斯钻孔设为第2地面瓦斯钻孔（2），每两个地面瓦斯钻孔为一组，通过地面抽采装置利用第1地面瓦斯钻孔（1）抽采开采煤层（7）的上邻近煤层（6）中的卸压瓦斯；b. 待第1地面瓦斯钻孔（1）中的卸压瓦斯抽采结束后，开始利用第2地面瓦斯钻孔（2）抽采卸压瓦斯，同时，在第1地面瓦斯钻孔（1）的花管（10）顶端处下入止浆木塞（13），从而将第2开实心套管（11）内腔与花管（10）内腔隔离开，并利用割刀将第2开实心套管（11）在关键层（5）与花管（10）顶端之间的部分割出若干个环状割口（14），每个割口垂直高度30mm，相邻割口间距5m，以形成与覆岩离层区连通的通道，利用第1地面瓦斯钻孔（1）形成的通道对覆岩离层区实施注浆充填；c. 待第1地面瓦斯钻孔（1）离层注浆充填与第2地面瓦斯钻孔（2）中的卸压瓦斯抽采均结束后，去除第1地面瓦斯钻孔（1）中的止浆木塞（13），利用第1地面瓦斯钻孔（1）尽头的第4开的裸孔（9）对钻孔顶部尽头的采空区实施注浆充填，直到采空区被充填满，注浆充填结束；d. 重复上述步骤，依次针对整个工作面内的所有地面瓦斯钻孔进行卸压瓦斯抽采与覆岩注浆充填。