一种构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法与流程

本申请涉及矿井瓦斯治理，尤其涉及一种构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法。

背景技术：

1、瓦斯是一种以甲烷为主要成分的混合气体，是影响煤矿安全高效生产的五大灾害之首，同时也是一种洁净能源，具有高热值、清洁的属性。瓦斯抽采是治理瓦斯最直接、最有效、最现实的方法，也是获得洁净能源的有效途径。

2、注气驱替瓦斯抽采技术不仅增大煤体内部气压，提高混气渗流速度，还可降低瓦斯有效分压，促使吸附态瓦斯解吸，近些年在多个矿区展开了应用。但在有些煤层存在断层、陷落柱或褶曲等构造发育，这造成注入气体泄漏或和抽采钻孔导通，使得注气驱替技术在改地质条件下效果极差、甚至无法使用。

3、综合所述可知，亟需一种构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，来有针对性的解决注气驱替技术在构造发育煤层适用性差的问题。

技术实现思路

1、本申请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、为此，本申请的第一个目的在于提出一种构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，以解决现有技术手段构造发育煤层注入气体由构造泄露或因构造使得注气孔与抽采孔连通等问题。

3、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，包括：

4、在距离构造预设距离处施工连接钻孔；

5、将注气管封入所述连接钻孔；

6、在构造前后分别向构造方向施工注气孔，并连接所述注气孔与所述连接钻孔；

7、对所述注气孔进行封孔；

8、施工瓦斯抽采孔，并将所述瓦斯抽采孔封入所述注气孔；

9、将注气孔孔口注气管并联连接到井下空气压缩机气体出口，对煤层注气驱替促进瓦斯抽采。

10、优选地，所述在距离构造预设距离处施工连接钻孔包括：所述连接钻孔的开孔位置为回采巷道，钻孔方位角垂直于所述回采巷道，所述连接钻孔通过机械造穴或水力冲孔造穴生成造穴。

11、优选地，所述造穴长度大于2m，所述造穴半径大于0.5m，所述造穴数量是根据所述注气孔数量确定的。

12、优选地，所述将注气管封入所述连接钻孔包括：

13、利用带压封孔法将注气管封入连接钻孔，其中注浆液为膨胀水泥，封孔长度大于30m。

14、优选地，所述在构造前后分别向构造方向施工注气孔，并连接所述注气孔与所述连接钻孔包括：

15、注气孔位于煤层下1/3范围处，均匀分布在工作面内，构造前后注气孔数目及到巷道的平距相同，注气孔施工到距离构造50m范围处开始对接。

16、优选地，所述对所述注气孔进行封孔包括：构造前后的注气孔一端采用膨胀水泥对钻孔完全封堵，一端采用带压封孔法将所述注气管封入，封孔长度大于30m。

17、优选地，所述施工瓦斯抽采孔，并将所述瓦斯抽采孔封入所述注气孔包括：利用带压封孔法将所述瓦斯抽采孔的抽采管封入所述注气孔，其中注浆液为膨胀水泥。

18、优选地，所述在距离构造预设距离处施工连接钻孔中，所述预设距离为20-50m。

19、优选地，所述两钻孔间的注气管上安装节流阀、流量传感器、压力传感器。

20、优选地，所述将注气孔孔口注气管并联连接到井下空气压缩机气体出口，对煤层注气驱替促进瓦斯抽采包括：

21、将注气孔孔口注气管并联连接到井下空气压缩机气体出口，抽采管连接抽采系统，开启空气压缩机，向注气孔注入0.8mpa以上压力的气体，展开煤层注气驱替促进瓦斯抽采。

22、本申请提供的一种构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，在距离构造预设距离处施工连接钻孔并将注气管封入所述连接钻孔，在构造前后分别向构造方向施工注气孔，并连接所述注气孔与所述连接钻孔后对注气孔进行封孔，开始施工瓦斯抽采孔并将所述瓦斯抽采孔封入所述注气孔，将注气孔孔口注气管并联连接到井下空气压缩机气体出口，对煤层注气驱替促进瓦斯抽采，利用定向钻进技术绕过构造发育区，实现构造发育前后注气钻孔能够连通，减少井下注气口数量，避免井下长管路铺设。

23、本申请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，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，所述在距离构造预设距离处施工连接钻孔包括：所述连接钻孔的开孔位置为回采巷道，钻孔方位角垂直于所述回采巷道，所述连接钻孔通过机械造穴或水力冲孔造穴生成造穴。

3.根据权利要求2所述的构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，所述造穴长度大于2m，所述造穴半径大于0.5m，所述造穴数量是根据所述注气孔数量确定的。

4.根据权利要求1所述的构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，所述将注气管封入所述连接钻孔包括：

5.根据权利要求1所述的构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，所述在构造前后分别向构造方向施工注气孔，并连接所述注气孔与所述连接钻孔包括：

6.根据权利要求1所述的构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，所述对所述注气孔进行封孔包括：构造前后的注气孔一端采用膨胀水泥对钻孔完全封堵，一端采用带压封孔法将所述注气管封入，封孔长度大于30m。

7.根据权利要求1所述的构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，所述施工瓦斯抽采孔，并将所述瓦斯抽采孔封入所述注气孔包括：利用带压封孔法将所述瓦斯抽采孔的抽采管封入所述注气孔，其中注浆液为膨胀水泥。

8.根据权利要求1所述的构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，所述在距离构造预设距离处施工连接钻孔中，所述预设距离为20-50m。

9.根据权利要求6所述的构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，所述两钻孔间的注气管上安装节流阀、流量传感器、压力传感器。

10.根据权利要求1所述的构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，其特征在于，所述将注气孔孔口注气管并联连接到井下空气压缩机气体出口，对煤层注气驱替促进瓦斯抽采包括：

技术总结本发明涉及矿井瓦斯治理技术领域，尤其涉及一种构造发育煤层注气驱替强化瓦斯抽采方法，包括：在距离构造预设距离处施工连接钻孔；将注气管封入连接钻孔；在构造前后分别向构造方向施工注气孔，并连接注气孔与连接钻孔；对注气孔进行封孔；施工瓦斯抽采孔，并将瓦斯抽采孔封入注气孔；将注气孔孔口注气管并联连接到井下空气压缩机气体出口，对煤层注气驱替促进瓦斯抽采。构造两端注气孔连接，保证在注气孔一端注入的气体能够绕过构造流入构造后的注气孔，提高了注气孔的影响范围，利用定向钻和连接钻孔的组合作用，保障了注气通道绕过构造发育区，实现了注气驱替技术在构造发育煤层能够展开应用，提高的注气驱替技术适用性，减少井下注气口数量。技术研发人员：凡永鹏,舒龙勇,李阳,李奇贤,郝晋伟,宋鑫,张慧杰,薛文涛,张鹏欣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：2024/6/30