一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法与流程

本发明涉及矿井瓦斯治理领域，尤其涉及一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法。

背景技术：

1、随着经济的发展，我国对煤炭的需求逐步增大，在煤炭年产量逐年增加的同时，煤炭开采深度及强度不断加大，这使得矿井瓦斯灾害防治压力变得越来越大。底板瓦斯抽采巷瓦斯治理技术是通过在煤层底板掘进巷道(底抽巷)，并在巷道内向煤层施工钻孔进行瓦斯抽采的矿井瓦斯治理手段。通过底抽巷治理煤层瓦斯不仅能够有效控制矿井瓦斯涌出，避免工作面瓦斯超限发生瓦斯爆炸，还可利用煤层和工作面间的岩体有效抑制煤与瓦斯突出事故的发生，因此该技术在各矿区得到广泛应用，然而由于底抽巷布置于煤层底板，受上部煤炭开采的影响，煤层和巷道间围岩体会产生较多裂隙，这使得巷道内施工的瓦斯抽采钻孔发生漏气现象，大幅降低了钻孔瓦斯抽采效率，减小了瓦斯抽采浓度。针对此问题，提出一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，实现岩体次生裂隙有效封堵，进而保证钻孔瓦斯封孔质量。现阶段尚无相关专利。

2、底抽巷围岩受采动影响产生裂隙，使得瓦斯抽采钻孔与裂隙导通造成钻孔漏气，严重影响了瓦斯抽采效率。现有专利描述方案均以提高单个钻孔密封能力为目的，而无法解决钻孔封孔后采动因素对钻孔密封性的影响。本专利提出的底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法则充分的考虑这一因素，通过源头处理的方式提高底抽巷整体钻孔密封效果。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为达到上述目的，本发明提出了一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，包括以下步骤：

3、s1、对底抽巷巷道壁进行混凝土喷浆；

4、s2、根据矿井柱状图、底抽巷及治理区域位置进行注浆钻孔设计，并依据设计进行注浆钻孔施工；

5、s3、对注浆钻孔进行低压压裂，待压裂完成且注浆钻孔内无水流出后，对注浆钻孔内注入凝胶材料，实施帷幕注浆作业，在注浆钻孔周围裂隙区域内形成巷道围岩帷幕；

6、s4、在底抽巷向瓦斯治理范围进行瓦斯抽采孔施工，将抽采管道封入瓦斯抽采孔中，并连接井下抽采系统进行瓦斯抽采；

7、s5、在瓦斯抽采过程中发现瓦斯抽采浓度大幅下降，需向注浆钻孔补注凝胶材料，填充裂隙，防治瓦斯抽采钻孔漏气。

8、本发明的提出一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，通过在巷道围岩形成柔性巷道围岩帷幕并动态补浆，填充围岩裂隙，实现煤层与底抽巷的隔离，避免钻孔漏气，提高瓦斯抽采效率。主要解决底抽巷围岩受采动影响产生裂隙，使得瓦斯抽采钻孔与裂隙导通造成钻孔漏气，严重影响了瓦斯抽采效率的问题。

9、可选地，对底抽巷巷道壁进行混凝土喷浆的喷浆厚度大于3cm。

10、进一步地，所述s2中，注浆钻孔终孔位置在瓦斯治理范围投影内均匀分布设置，且不能进入煤层，终孔位置具煤层3-5m，所述注浆钻孔孔径不小于75mm。

11、进一步地，钻孔孔口封入材质为耐压钢管的封孔管，且封孔管长度不小于15m。

12、进一步地，在s3中，在完成低压水力压裂后，对注浆钻孔进行放水作业时，放水时间不少于2天，直至注浆钻孔内无水排出。

13、进一步地，s3中，进行低力压裂过程中将泥浆泵和注浆钻孔孔口的封孔管连接进行低压水力压裂，使巷道围岩此生裂隙进一步发展并连通，保证进行帷幕注浆作业时，凝胶材料可对目标区域内裂隙进行覆盖填充。

14、进一步地，在s3中，在进行帷幕注浆作业时，向注浆钻孔中注入凝胶材料，注浆压力不小于3mpa，凝胶材料通过注浆钻孔进入低压水力压裂产生的裂隙中。

15、进一步地，在所述s4中，瓦斯抽采孔的终孔位置均匀分布于煤层中，且瓦斯抽采钻孔需要穿透煤层0.5m。

16、进一步地，对瓦斯抽采钻孔进行封孔时，采用膨胀水泥将抽采管封入瓦斯抽采钻孔中，封孔长度不小于15m。

17、进一步地，瓦斯抽采钻孔的终孔位置均匀围绕每个注浆钻孔的终孔位置布置。

18、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，所述s1中，对底抽巷巷道壁进行混凝土喷浆的喷浆厚度大于3cm。

3.如权利要求1所述的一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，所述s2中，注浆钻孔终孔位置在瓦斯治理范围投影内均匀分布设置，且不能进入煤层，终孔位置具煤层3-5m，所述注浆钻孔孔径不小于75mm。

4.如权利要求3所述的一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，钻孔孔口封入材质为耐压钢管的封孔管，且封孔管长度不小于15m。

5.如权利要求1所述的一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，在s3中，在完成低压水力压裂后，对注浆钻孔进行放水作业时，放水时间不少于2天，直至注浆钻孔内无水排出。

6.如权利要求4所述的一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，s3中，进行低力压裂过程中将泥浆泵和注浆钻孔孔口的封孔管连接进行低压水力压裂，使巷道围岩此生裂隙进一步发展并连通，保证进行帷幕注浆作业时，凝胶材料可对目标区域内裂隙进行覆盖填充。

7.如权利要求1所述的一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，在s3中，在进行帷幕注浆作业时，向注浆钻孔中注入凝胶材料，注浆压力不小于3mpa，凝胶材料通过注浆钻孔进入低压水力压裂产生的裂隙中。

8.如权利要求1所述的一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，在所述s4中，瓦斯抽采孔的终孔位置均匀分布于煤层中，且瓦斯抽采钻孔需要穿透煤层0.5m。

9.如权利要求8所述的一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，对瓦斯抽采钻孔进行封孔时，采用膨胀水泥将抽采管封入瓦斯抽采钻孔中，封孔长度不小于15m。

10.如权利要求1所述的一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，其特征在于，瓦斯抽采钻孔的终孔位置均匀围绕每个注浆钻孔的终孔位置布置。

技术总结本发明公开了一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，包括以下步骤：S1、对底抽巷巷道壁进行混凝土喷浆；S2、进行注浆钻孔设计，并依据设计进行注浆钻孔施工；S3、对注浆钻孔进行低压压裂，对注浆钻孔内注入凝胶材料，实施帷幕注浆作业，在注浆钻孔周围裂隙区域内形成巷道围岩帷幕；S4、在底抽巷向瓦斯治理范围进行瓦斯抽采孔施工，将抽采管道封入瓦斯抽采孔中，并连接井下抽采系统进行瓦斯抽采；S5、在瓦斯抽采过程中发现瓦斯抽采浓度大幅下降，需向注浆钻孔补注凝胶材料，填充裂隙，防治瓦斯抽采钻孔漏气。本发明的提出一种底板瓦斯抽采巷钻孔区域封孔方法，通过在巷道围岩形成柔性巷道围岩帷幕并动态补浆，填充围岩裂隙，实现煤层与底抽巷的隔离，避免钻孔漏气，提高瓦斯抽采效率。技术研发人员：凡永鹏,舒龙勇,李阳,郝晋伟,宋鑫,李奇贤,薛文涛受保护的技术使用者：煤炭科学技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23