申请/专利权人：中煤科工西安研究院(集团)有限公司

申请日：2023-10-18

公开（公告）日：2024-02-20

公开（公告）号：CN117569775A

主分类号：E21B43/00

分类号：E21B43/00;E21B43/30;E21B43/26;E21B7/04;E21B7/20;E21B33/13;E21B49/00;E21F7/00;G01V1/28

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.03.08#实质审查的生效;2024.02.20#公开

摘要：本发明公开了一种井地协同煤矿采区瓦斯灾害治理方法，首先在煤矿开拓区阶段内实施治理采区工作面掘进条带巷所储藏的煤层瓦斯；在采区条带巷道中优选条带巷掘进完成后，确定其余煤层回采工作面瓦斯治理模式，该治理模式取决于地层最小主应力方向与掘进条带巷方向之间的夹角，基于所钻取的顶板压裂钻孔、煤层压裂钻孔或本煤层瓦斯抽采顺层钻孔进行煤矿井下负压瓦斯高效抽采。本发明能实现仅在煤矿全生命生产周期中的开拓区与准备区阶段将煤层瓦斯含量降低至煤层采掘最低要求标准8m3t且煤层瓦斯压力小于0.74MPa，进而有效保障煤矿采掘接替，确保煤矿在生产区能够高效安全生产，同时降低瓦斯治理成本，实现一体化瓦斯灾害治理。

主权项：1.一种井地协同煤矿采区瓦斯灾害治理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定煤矿采区所需治理工作面待掘进条带巷道与煤层回采工作面之间相对空间布设的位置情况；步骤2，测定煤矿采区所需治理工作面煤层的普氏硬度值f；步骤3，基于步骤2测定所得治理工作面煤层的普氏硬度值f，确定治理待掘进条带巷道瓦斯的地面L型长水平钻孔轨道布置层位，布置层位为待掘进条带巷道本煤层或煤层顶板；步骤4，基于上述步骤3地面L型长水平钻孔按设计要求施工结束后，采用无固相钻井液循环冲洗地面L型长水平钻孔，直至钻孔内无岩屑返出为止，然后下入声波、密度以及井径测井仪器获取地层地应力参数信息，然后进行本煤层或煤层顶板的分簇射孔与水力分段压裂施工，在施工水力分段压裂过程的同时实施微地震监测；步骤5，上述步骤4施工结束后，进行水力分段压裂后的卸压放喷，然后安装井口瓦斯抽采装置进行待掘进条带巷道的瓦斯抽采，时至工作面待掘进条带瓦斯抽采低至地面井不产气或煤层瓦斯含量低于8m3t且煤层瓦斯压力小于0.74MPa时，在煤矿井下进行条带巷道掘进；步骤6，在上述待掘进条带巷道掘进结束后，基于上述步骤4所获取地层地应力参数信息计算采区煤层最小水平主应力的大小及方向，同时基于步骤2所测得采区工作面煤层的普氏硬度值f，确定其余煤层回采工作面的瓦斯治理模式；步骤7，基于上述步骤6施工结束后，往各种沿煤层或煤层顶板钻进的近水平长钻孔距离孔口S米孔段或多分支近水平钻孔主孔内进行全主孔段内射孔，以此保障各种沿煤层或煤层顶板钻进的近水平长钻孔距离孔口S米孔段或多分支近水平钻孔主孔与其周围水力分段压裂影响区域沟通，进而确保各种沿煤层或煤层顶板钻进的近水平长钻孔距离孔口S米孔段或多分支近水平钻孔主孔控制范围内的瓦斯汇聚，进而实现煤层回采工作面存储的瓦斯被抽采出来。

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