煤层卸压增透区域治理方法

本发明涉及煤层治理领域，具体为煤层卸压增透区域治理方法。

背景技术：

1、瓦斯是煤矿五大重要灾害源之一，严重时危及煤矿开采工人安全。治理瓦斯是煤矿安全生产亟需解决的首要问题。目前我国瓦斯治理针对不同煤储层形成了多种不同的开采技术。

2、第一种是采用地面抽采方式，针对原生结构煤，渗透率较高时；第二种是采用开采保护层卸压后井下抽采方式，针对多煤层；第三种是采用井下压裂后抽采或者井下下钻孔直接抽采等方式，针对煤层厚度较小的单一构造煤；第四种采用底抽巷冲孔卸压后抽采，针对煤层厚度较大的单一“三软”煤层。

3、除上述开采技术外，我国目前瓦斯治理与煤层气开采技术主要方式目前主要有两种：一是降低储层压力，致使瓦斯解吸，在压差的作用下渗流产出，但传统从地面抽采瓦斯的直井和水平井在煤层煤质松软、低渗和高瓦斯的区域不能有效大面积卸压增透；另一个是通过扰动原始承压煤层，制造应力释放空间，使煤中孔裂隙大规模增加，降低吸附瓦斯承压，扩大瓦斯渗流产出通道，促进瓦斯快速解吸，但其受地质条件的限制，一般应用于煤层群开采的矿井，而对单一煤层和层间距较大的煤层不适合。

4、本专利是在上述第二种瓦斯治理方法——开采解放层，对瓦斯进行释放抽采治理，进行一定发明创新，针对目前多数矿区多煤层、煤层群开采，提出一种更能解决实际问题的瓦斯治理办法。

5、对此方面，曾有专利cn106468176b《一种线切割微解放层的煤矿卸压消突方法》做出类似的发明，但是该发明专利需要进行导轨槽铺设，安装可移动装置及煤炭运输装置，进行额外作业，对于一些工期较为紧张，一条巷道中作业程序较多的矿井而言，该发明专利无法进行运用和解决矿上瓦斯抽采实际问题。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种煤层卸压增透区域治理方法，适用于两侧为第一回采巷道和第二回采巷道的煤层区域治理，包括以下步骤：

2、s1、对第一回采巷道和第二回采巷道之间的煤层进行定向顺层钻孔，形成第一定向顺层孔。

3、s2、在第一定向顺层孔中布置链条锯，链条锯以对应第二回采巷道的一端为轴旋转，对应第一回采巷道的一端沿煤层移动切开煤层，形成三角形的解放区域。

4、解放区域的具体选择，需要根据实际情况确定，可以是在第一定向顺层孔为起点开始向预定目标切开，形成三角形的解放区域；也可以向第一定向顺层孔两边向预定目标切开形成三角形的解放区域。

5、s3、在解放区域设置抽采管，向所述解放区域注入封孔材料。

6、s4、待所述封孔材料固化完成后，启动瓦斯抽采泵，通过所述抽采管抽采瓦斯。

7、煤层中的游离瓦斯，在地应力的作用下，向解放区域聚集，通过预设的抽采管将游离瓦斯抽走，便于对煤层进行下一步的开采。

8、优选的，s1中，还设有第二定向顺层孔，第二定向顺层孔对应第二回采巷道的一端与第一定向顺层孔对应第二回采巷道的一端位置相同。

9、s2中，链条锯在第一定向顺层孔对应第一回采巷道的一端和第二定向顺层孔对应第一回采巷道的一端之间移动切开煤层，形成联通所述第一定向顺层孔和第二顺层孔的解放区域。

10、在一些具体的施工环境下，可以打第二定向顺层孔，在第一定向顺层孔和第二定向顺层孔之间锯开煤层，使施工过程更为可控。

11、优选的，所述解放区域的厚度为100-200mm。

12、优选的，所述第一回采巷道和第二回采巷道之间距离为5-15m。

13、优选的，所述第二定向顺层孔对应第一回采巷道的一端与第一定向顺层孔对应第一回采巷道的一端距离为3-10m。

14、优选的，所述封孔材料为水泥或凝胶。

15、本发明还提供一种煤层卸压增透区域治理方法，多次重复上述的方法，形成若干设有抽采管的解放区域。具体的重复步骤，不限于多次按照s1、s2、s3、s4的步骤循环重复，也可以是在多次重复s1后多次重复s2、s3、s4。通过多次布置解放区域，形成一个解放层。

16、优选的，各解放区域沿煤层长度方向设置。

17、优选的，各第一定向顺层孔在对应第二回采巷道一端的间距为3-10m。

18、本发明是针对现有瓦斯防治中开采解放层的方式进行创新，可在实现大面积卸压后，进行瓦斯预抽采，简化工艺流程，具有大面积增透、卸压、消突等优点，为瓦斯防治提供更加安全高效的方式，实现回采时回风流瓦斯浓度低于0.2%，高瓦斯煤层低瓦斯回采，对回采区域内即断层进行探查。

19、本发明用矿上常见的气动定向钻机进行顺层钻孔，后下链条锯对煤层进行切除，以达到煤层解放，使瓦斯进行释放，然后下抽采管，封孔抽采，使其更能实际应用于复杂矿井条件，具有广泛的适用性，实现高效安全瓦斯防治效果。

技术特征：

1.一种煤层卸压增透区域治理方法，煤层两侧为第一回采巷道和第二回采巷道，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的煤层卸压增透区域治理方法，其特征在于，s1中，还设有第二定向顺层孔，第二定向顺层孔对应第二回采巷道的一端与第一定向顺层孔对应第二回采巷道的一端位置相同；s2中，链条锯在第一定向顺层孔对应第一回采巷道的一端和第二定向顺层孔对应第一回采巷道的一端之间移动切开煤层，形成联通所述第一定向顺层孔和第二顺层孔的解放区域。

3.根据权利要求1-2任一所述的煤层卸压增透区域治理方法，其特征在于，所述解放区域的厚度为100-200mm。

4.根据权利要求1-2任一所述的煤层卸压增透区域治理方法，其特征在于，所述第一回采巷道和第二回采巷道之间距离为5-15m。

5.根据权利要求2所述的煤层卸压增透区域治理方法，其特征在于，所述第二定向顺层孔对应第一回采巷道的一端与第一定向顺层孔对应第一回采巷道的一端距离为3-10m。

6.根据权利要求1所述的煤层卸压增透区域治理方法，其特征在于，所述封孔材料为水泥或凝胶。

7.一种煤层卸压增透区域治理方法，其特征在于，多次重复如权利要求1-2任一所述的方法，形成若干设有抽采管的解放区域。

8.根据权利要求7所述的煤层卸压增透区域治理方法，其特征在于，各解放区域沿煤层长度方向设置。

9.根据权利要求7所述的煤层卸压增透区域治理方法，其特征在于，各第一定向顺层孔在对应第二回采巷道一端的间距为3-10m。

技术总结本发明提供一种煤层卸压增透区域治理方法，适用于两侧为第一回采巷道和第二回采巷道的煤层区域治理，包括以下步骤：S1、对第一回采巷道和第二回采巷道之间的煤层进行定向顺层钻孔，形成第一定向顺层孔。S2、在第一定向顺层孔中布置链条锯，链条锯以对应第二回采巷道的一端为轴旋转，对应第一回采巷道的一端沿煤层移动切开煤层，形成三角形的解放区域。S3、在解放区域设置抽采管，向所述解放区域注入封孔材料。S4、待所述封孔材料固化完成后，启动瓦斯抽采泵，通过所述抽采管抽采瓦斯。煤层中的游离瓦斯，在地应力的作用下，向解放区域聚集，通过预设的抽采管将游离瓦斯抽走，便于对煤层进行下一步的开采。技术研发人员：王方田,张洋,吕鸿,刘超受保护的技术使用者：中国矿业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/30