技術領域

本發明涉及煤層瓦斯抽采技術領域，特別是一種適用于上部煤組先采再回采下部近距離煤層群或地表地形復雜而無法施工地面鉆井及第四紀沖積層較厚導致地面鉆井易錯斷礦井的井下暗采動鉆井瓦斯抽采方法。

背景技術

隨著礦井向深部的開采，煤層瓦斯含量越來越高，很多煤層由非突出煤層轉變為突出煤層。為了控制回采工作面的瓦斯涌出量或消除突出煤層的煤與瓦斯突出危險性，降低煤層的瓦斯含量和壓力，則需進行煤層瓦斯抽采。我國大多數煤層透氣性較低，一般都在0.01m²/(MPa².d)以下，屬于難抽采煤層。為了高效地抽采煤層瓦斯，需大幅提高煤層的透氣性，多年的開采實踐發現，采動卸壓瓦斯抽采是最有效、最經濟的區域瓦斯抽采方法之一。傳統底板巖巷鉆孔瓦斯抽采法在近距離煤層群條件下，底板巖巷及瓦斯抽出鉆孔的布置層位較難選擇。

多年的實踐發現，利用地面鉆井抽采煤層群的卸壓瓦斯，具有瓦斯抽采量大、抽采濃度高、抽采效果好等特點。在工作面中心對應地面上每隔100～150m施工一口直徑300mm的鉆井，瓦斯抽采量可達10～20m³/min,瓦斯濃度可達70%以上。該方法目前已在淮南、陽泉、晉城等眾多礦區得到廣泛應用。但是當上部煤層組已回采后，再回采下部近距離煤層群時，若施工地面鉆井，則需穿越上部煤層群的采空區，使鉆井抽采效率低下甚至失效；若施工巖石瓦斯抽出巷，則由于煤層群間距離較近，施工位置難以選擇且受采動影響較大，瓦斯抽采效果較差。在第四紀沖積層較厚的礦區，受采動剪應力的影響，新老地層交界處，煤巖層水平位移較大，鉆井易破裂、錯斷。而在井田地面地形崎嶇、溝壑眾多等復雜情況下，地面鉆井無法施工，使地面鉆井瓦斯抽采方法的推廣應用受到限制。

地面鉆井瓦斯抽采方法雖應用效果良好，但受礦井煤層回采次序、巖層穩定性和地表地形的影響較大，嚴重制約了煤層群條件下卸壓瓦斯的治理效果。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種鉆井施工量小、穩定性好、不易破斷、易排水，瓦斯抽采量大、抽采濃度高、抽采效果好的井下暗采動鉆井瓦斯抽采方法。

技術方案：本發明的井下暗采動鉆井瓦斯抽采方法，包括以下步驟：

a．根據確定煤層群中的首采煤層，施工與首采煤層垂距H1為150m的上組煤層采空區下方或未采煤層上方的堅硬巖層中的一條與煤層平行的瓦斯抽采巷，瓦斯抽采巷沿首采工作面推進方向的中部施工，其橫斷面積為5～8m²；

b．在施工完成的瓦斯抽采巷內從開切眼側的暗采動井與開切眼的距離L為80～100m處開始，間隔100～150m施工底部與首采工作面頂板垂距H2為10m的暗采動井；

c．在施工完成的暗采動井的井口與安裝瓦斯抽采管路相連的抽采管，用水泥砂漿進行封孔，封孔長度不小于20m；

d．通過瓦斯抽采管路將暗采動井內所有抽采管連入礦井瓦斯抽采系統進行采前瓦斯預抽、采中瓦斯抽采、采后瓦斯抽采，抽采負壓不低于40KPa。

所述施工暗采動井的直徑不小于300mm；所述的暗采動井的采前瓦斯預抽時間不少于1個月；采后瓦斯抽采時間不少于5個月。

有益效果：由于采用了上述技術方案，可對煤層群條件下回采工作面瓦斯、鄰近層卸壓瓦斯及采空區瓦斯進行有效抽采，實現煤層群條件下煤與瓦斯安全高效共采。該方法具有地面鉆井抽采煤層群的瓦斯所具備的抽采量大、抽采濃度高、抽采效果好的優點，又具有穩定性好、不易破斷，易排水和工程量小等優點。單井瓦斯抽采量可達10～20m³/min,瓦斯濃度可達70%以上，能有效地控制煤層群條件下首采工作面的瓦斯涌出量。其方法簡單、鉆井施工量小、穩定性好、不易破斷、易排水，瓦斯抽采量大、抽采濃度高、抽采效果好。

附圖說明

圖1是本發明的井下暗采動鉆井瓦斯抽采方法剖面圖；

圖2是本發明的井下暗采動鉆井瓦斯抽采方法平面圖。

圖中:1-瓦斯抽采巷；2-暗采動井；3-冒落帶；4-采空區；5-首采煤層；6-鄰近煤層；7-瓦斯抽采管路；8-開切眼；9-首采工作面。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步描述：

如圖1所示，本發明的井下暗采動鉆井瓦斯抽采方法：根據地質勘探信息確定煤層群中的首采煤層5，在與首采煤層5垂距H1為150m的上組煤層采空區下方或所有未采煤層上方的堅硬巖層中選擇一個受采動影響變形較小、較為穩定的巖層，在此巖層中施工一條瓦斯抽采巷1，沿首采工作面9傾向的中部施工，瓦斯抽采巷1的橫斷面積為5～8m²；在瓦斯抽采巷1內每隔100～150m施工一口直徑為300mm的暗采動井2，暗采動井2終井位置位于冒落帶3上邊緣、與首采工作面9頂板的垂距H2為10m；首采工作面9開切眼8側的暗采動井與開切眼的距離L為80～100m；每口暗采動井施工完畢后，在井口安放鍍鋅抽采管，并使用水泥砂漿按地面井的標準進行封孔，封孔長度不小于20m；通過瓦斯抽采管7將暗采動井連入礦井永久瓦斯抽采系統進行瓦斯抽采，抽采負壓不低于40KPa。瓦斯抽采巷1內的所有暗采動井2在首采工作面9回采前施工、封孔完畢并進行瓦斯預抽；暗采動井2預抽首采層5和鄰近層6的時間不少于1個月，采空區4瓦斯抽采時間不少于5個月。當首采工作面9回采時，則可進行上覆煤巖體的卸壓瓦斯抽采；首采工作面9推過后，仍可抽采采空區4的殘存瓦斯，實現煤層群條件下煤與瓦斯的安全高效共采。該方法繼承了地面鉆井抽采煤層群瓦斯所具備的抽采量大、抽采濃度高、抽采效果好的優點，又具有穩定性好、不易破斷，易排水和施工工程量小等優點。