申请/专利权人：安徽理工大学

申请日：2024-01-11

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117846686A

主分类号：E21F7/00

分类号：E21F7/00;E21B43/16;E21F17/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.26#实质审查的生效;2024.04.09#公开

摘要：本发明公开了一种在煤层钻孔注竞争性气体协同治理瓦斯‑煤自燃方法，采用先根据煤层内部不同区域瓦斯含量的情况进行划分，然后确定注气孔和瓦斯抽采孔的施工参数，接着向各区域内施工注气孔及瓦斯抽采孔，在进行驱替时，先通过注气孔向煤层内部注入竞争性气体，由于煤层对竞争性气体的吸附性大于瓦斯的吸附性，使得煤层吸附竞争性气体会对瓦斯产生驱替作用，进而大量瓦斯从煤层内解吸，同时由于竞争性气体为不可燃气体，能降低煤体的氧化反应，从而有效防止煤自燃的情况发生；最后通过瓦斯抽采孔将解吸的瓦斯抽出，从而降低煤层内部的瓦斯；因此能实现在提高瓦斯抽采率的同时，有效防止煤层自燃，并且减少人员调动，从而大大缩短整个治理过程。

主权项：1.一种在煤层钻孔注竞争性气体协同治理瓦斯-煤自燃方法，其特征在于，具体步骤为：A、划分不同瓦斯含量区域：采用多因素耦合法分析煤层瓦斯突出情况，考虑多个因素对煤层的相互叠加影响，评估煤层不同地段瓦斯含量，并对煤层不同瓦斯含量的区域进行划分；B、确定不同瓦斯含量区域内注气孔和瓦斯抽采孔的施工参数：根据现场实测不同瓦斯含量区域的情况，分别确定各个区域内瓦斯抽采孔的数量N、瓦斯抽采孔半径R2；进而确定注气孔半径R1，并根据上述数据确定相邻两个瓦斯抽采孔之间的间距D1、瓦斯抽采孔和注气孔之间的间距D2，同时确定注气孔和瓦斯抽采孔的孔深L1；C、施工注气孔和瓦斯抽采孔：根据步骤B确定的不同瓦斯含量区域内注气孔和瓦斯抽采孔的施工参数，在划分的每个区域内分别在运输顺槽和回风顺槽垂直巷壁向煤层内施工注气孔和瓦斯抽采孔，具体施工过程为：第一组钻孔施工：先选择其中一个顺槽作为初始顺槽，在该顺槽向煤层施工一个瓦斯抽采孔，然后在另一个顺槽向煤层施工一个瓦斯抽采孔，两个瓦斯抽采孔相互平行且间距D1，接着再从初始顺槽向煤层施工一个注气孔，且注气孔与相邻瓦斯抽采孔相互平行且间距D2；完成一组钻孔施工；第二组钻孔施工：选择第一组未施工注气孔的顺槽作为初始顺槽，并重复第一组钻孔施工过程，完成第二组钻孔施工；后续各组持续重复，从而完成不同瓦斯含量区域内注气孔和瓦斯抽采孔的施工；D、封孔及管路连接：将步骤C施工后的注气孔和瓦斯抽采孔分别接入注气管和抽采管，并对注气孔和瓦斯抽采孔分别进行封孔；E、驱替抽采瓦斯：通过注气管向注气孔内持续注入竞争性气体，并通过各个瓦斯抽采孔检测排出气体的瓦斯浓度，当各个瓦斯抽采孔每分钟检测的瓦斯含量大于标准值C时，停止注入竞争性气体，并将各个注气孔封堵，此时通过抽采管对各个瓦斯抽采孔进行瓦斯抽采；F、工作面回采：在瓦斯抽采过程中，当抽采的瓦斯抽采总量达到煤层瓦斯总含量的65％～80％时，且瓦斯抽采时间不少于60天，回采工作面的瓦斯浓度在爆炸极限以下，此时开始工作面回采。

全文数据：

权利要求：

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