本發(fā)明涉及煤礦瓦斯抽采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法。

背景技術(shù)：

鉆孔瓦斯抽采是有效防治煤礦瓦斯事故的有效途徑。但是，對于低滲透性的煤層，存在抽采瓦斯?jié)舛鹊汀⒊椴蓵r(shí)間長、抽采效果差等問題。其中，傳統(tǒng)的鉆孔抽采方式，封孔深度的確定多依據(jù)主觀判斷，鉆孔的封孔不能有效阻隔外部空氣的涌入，從而降低了抽采瓦斯的濃度，并且由于空氣的涌入使抽采時(shí)間長，瓦斯抽采效率低；除此之外，傳統(tǒng)的鉆孔抽采方式，瓦斯的抽采半徑小，瓦斯抽采效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法，實(shí)現(xiàn)定量確定封孔深度，提高低滲透性煤層瓦斯的抽采效率。

本發(fā)明提供一種提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法，包括以下步驟:

步驟一，在抽采鉆孔的旁邊的煤體中進(jìn)行采樣鉆孔的鉆探，在采樣鉆孔的鉆探過程中，采集鉆屑量最大處的鉆進(jìn)深度M_G，采集鉆屑粒度最大處的鉆進(jìn)深度M_S，采集鉆進(jìn)過程中響聲最大處的鉆進(jìn)深度M_V；

步驟二，確定抽采鉆孔內(nèi)從煤壁起的封孔深度L_F1，L_F1＝M_G/a+M_S/b+M_V/c，在大于或等于L_F1的距離內(nèi)，于抽采管的外表面至抽采鉆孔的空間充填封堵材料，其中，1.5≤a≤2.5，4≤b≤6，4≤c≤6，L_F1、M_G、M_S和M_V的單位為米；

步驟三，確定抽采鉆孔內(nèi)從煤壁起至封堵面的距離L_F2，L_F2＝L_F1-1，在L_F2的位置處設(shè)置封堵面，其中，L_F1、L_F2的單位為米。

進(jìn)一步的，步驟一中，在抽采鉆孔的同一水平位置的煤體中進(jìn)行采樣鉆孔的鉆探。

進(jìn)一步的，步驟一中，當(dāng)在同一水平位置有多個(gè)抽采鉆孔時(shí)，在相鄰的抽采鉆孔的中間位置的煤體中進(jìn)行采樣鉆孔的鉆探。

進(jìn)一步的，步驟三中，在L_F2的位置處沿周向開設(shè)第一割縫，在第一割縫內(nèi)注漿形成封堵面。

進(jìn)一步的，利用高壓水射流開設(shè)第一割縫。

進(jìn)一步的，還包括步驟四：在抽采鉆孔內(nèi)沿周向開設(shè)多個(gè)第二割縫。

進(jìn)一步的，在抽采鉆孔內(nèi)沿周向等間距開設(shè)多個(gè)第二割縫。

進(jìn)一步的，利用高壓水射流開設(shè)第二割縫。

進(jìn)一步的，步驟二中，抽采管的長度大于封堵材料沿抽采鉆孔的長度。

進(jìn)一步的，步驟二中，于抽采鉆孔封孔深度L_F1的兩端于抽采管的外表面套設(shè)有橡膠套。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法，定量確定封孔深度，以提增強(qiáng)抽采鉆孔的封孔的密封效果，提高低滲透性煤層瓦斯的抽采效率；

2、本發(fā)明的提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法，于抽采鉆孔的末端設(shè)置橡膠套，定量確定封堵面的位置，以進(jìn)一步增強(qiáng)抽采鉆孔的封孔的密封效果，提高低滲透性煤層瓦斯的抽采效率；

3、本發(fā)明的提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法，開設(shè)多個(gè)第二割縫，增強(qiáng)低滲透性煤層瓦斯的滲透系數(shù)，增大瓦斯抽采范圍，提高低滲透性煤層瓦斯的抽采量和抽采效率。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實(shí)施方式后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的一種提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法中抽采鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的一種提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法中抽采鉆孔抽采效果圖；

其中，

1、負(fù)壓源管，2、橡膠套，3、封堵材料，4、抽采管，5、封堵面，6、煤體，7、抽采鉆孔，8、第二割縫，9、抽采邊界。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供一種提高低滲透性煤層瓦斯鉆孔抽采效率的方法，包括以下步驟:

步驟一，在相鄰的抽采鉆孔7的中間位置的同一水平位置的煤體6中進(jìn)行采樣鉆孔的鉆探，在采樣鉆孔的鉆探過程中，采樣鉆孔每鉆進(jìn)一米收集并記錄鉆進(jìn)深度M(M₁M₂M₃……)、鉆屑量G(G₁G₂G₃……)、鉆屑粒度S(S₁S₂S₃……)和鉆進(jìn)過程中的響聲V(V₁V₂V₃……)，匯總成表格，確定鉆屑量最大處的鉆進(jìn)深度M_G、鉆屑粒度最大處的鉆進(jìn)深度M_S和鉆進(jìn)過程中響聲最大處的鉆進(jìn)深度M_V；

步驟二，確定抽采鉆孔7內(nèi)從煤壁起的封孔深度L_F1，L_F1＝M_G/a+M_S/b+M_V/c，在大于或等于L_F1的距離內(nèi)，抽采管4的外端裝配連接負(fù)壓源管1，負(fù)壓源管1連接負(fù)壓源，于抽采管4的外表面至抽采鉆孔7的空間充填封堵材料3，定量確定封孔深度后確定充填封堵材料3的充填空間，以增強(qiáng)抽采鉆孔7的封孔的密封效果，提高低滲透性煤層瓦斯的抽采效率；設(shè)置抽采管4的長度大于封堵材料3沿抽采鉆孔7的長度，于抽采鉆孔7封孔深度L_F1的兩端于抽采管4的外表面套設(shè)有橡膠套2，以進(jìn)一步增強(qiáng)抽采鉆孔7的封孔的密封效果，提高低滲透性煤層瓦斯的抽采效率，其中，1.5≤a≤2.5，4≤b≤6，4≤c≤6，L_F1、M_G、M_S和M_V的單位為米；

步驟三，確定抽采鉆孔7內(nèi)從煤壁起至封堵面5的距離L_F2，L_F2＝L_F1-1，在L_F2的位置處沿周向利用高壓水射流開設(shè)第一割縫，第一割縫的半徑為400mm至600mm，在第一割縫內(nèi)注漿形成封堵面5，定量確定封堵面5的位置，以進(jìn)一步增強(qiáng)抽采鉆孔7的封孔的密封效果，提高低滲透性煤層瓦斯的抽采效率，其中，L_F1、L_F2的單位為米；

步驟四，在抽采鉆孔7內(nèi)沿周向每隔3至5米等間距利用高壓水射流開設(shè)多個(gè)第二割縫8，第二割縫8的半徑為700mm-900mm，以增強(qiáng)低滲透性煤層瓦斯的滲透系數(shù)，增大瓦斯抽采范圍，提高低滲透性煤層瓦斯的抽采量和抽采效率，如圖2所示為瓦斯的抽采邊界9。

需要說明的是，步驟二中，先在抽采鉆孔7封孔深度L_F1的兩端用橡膠套2進(jìn)行封堵，再通過注漿管對抽采鉆孔7封孔深度L_F1之間進(jìn)行注漿，在注漿壓力的作用下，漿液向抽采鉆孔7內(nèi)壁滲透并填充抽采鉆孔7周圍裂縫，在注漿壓力作用下可以劈裂、擴(kuò)展抽采鉆孔7周邊煤體6裂隙充填孔隙和煤體6凹凸面，增大漿液擴(kuò)散范圍，同時(shí)，在大滲透壓力梯度作用下深入煤體6微裂隙內(nèi)，并產(chǎn)生凝聚力，待漿液固化后形成樹枝狀分布，并與煤體6的顆粒固結(jié)在一起，有效密封漏氣通道。步驟二中，抽采鉆孔7的封孔深度L_F1是決定封孔質(zhì)量的關(guān)鍵因素。封孔深度L_F1的確定原則是在保證瓦斯抽放效果的前提下盡可能的縮短封孔程度，如果抽放鉆孔L_F1的封孔深度過短，則鉆孔封孔段就會處于卸壓區(qū)范圍內(nèi)，封孔段周圍煤體的裂隙和裂縫就會成為瓦斯向外泄露的通道，此外，在孔口負(fù)壓的影響下，巷道空氣會沿著通道進(jìn)入抽采鉆孔7而被吸入抽采管4，導(dǎo)致抽采效率降低，達(dá)不到抽采目的；如果封孔深度L_F1過大，則卸壓區(qū)及抽采鉆孔7封孔段的瓦斯無法抽采，形成抽采盲區(qū)，給礦井的正常生產(chǎn)造成安全隱患；一旦封孔深度L_F1超過了巷幫應(yīng)力峰值所在位置，在高應(yīng)力作用下，煤體6的滲透率降低，不利于應(yīng)力峰值點(diǎn)兩側(cè)的瓦斯流動，影響巷幫至應(yīng)力峰值點(diǎn)范圍的的瓦斯抽放效果。此外，封孔深度L_F1過長還會造成一定程度的材料浪費(fèi)，并且會增大工作人員勞動強(qiáng)度，給抽采工作帶來不便。合理的封孔深度L_F1應(yīng)該穿過巷道卸壓區(qū)范圍到達(dá)應(yīng)力升高區(qū)范圍，同時(shí)應(yīng)該小于巷幫到應(yīng)力峰值點(diǎn)的距離。步驟三中，通過在抽采鉆孔7內(nèi)L_F2處使用高壓水射流沿走向開設(shè)第一割縫，并在第一割縫內(nèi)注漿形成封堵面5，在封堵面5半徑范圍內(nèi)漿液在第一割縫內(nèi)滲透并填充第一割縫周圍的裂縫，可以有效阻斷裂隙的貫通，由于封堵面5在抽采管4的抽采口之前，通過封堵面5的阻隔作用，有效的阻擋外部空氣通過煤體6的裂縫進(jìn)入抽采鉆孔7內(nèi)部，有效的提高抽采瓦斯?jié)舛龋岣叱椴尚省?/p>

當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。