專利名稱：階梯式鉆孔卸壓防突方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆孔卸壓防突方法，特別是涉及一種階梯式鉆孔卸壓防突方法。
背景技術(shù)：
一般情況下，成煤過程中形成了大量的瓦斯氣體(主要成份是甲烷)與煤伴生，由于受上部巖體壓力及周邊約束，這些氣體以較大的密度甚至以固態(tài)存在。一旦受到采動影響，這些氣體會迅速釋放，形成瓦斯氣體涌出。這時大量的瓦斯氣體連帶著破碎的煤炭一起往外沖出來，造成大量人員傷亡，造成設(shè)備設(shè)施的損壞。有時甚至出現(xiàn)爆炸。目前在煤礦開采過程中，按照防突要求，需要先鉆孔卸壓。傳統(tǒng)的鉆孔卸壓方式是在開采段上均布鉆孔放氣，然后開采；再在下一開采段繼續(xù)打孔放氣，再開采。這種鉆孔卸壓的方式在一定程度上確保開采的安全性。然而，由于在不斷開采和鉆孔的過程中破壞煤層中壓力平衡，繼續(xù)鉆孔的時候時常出現(xiàn)因內(nèi)部壓力過大而發(fā)生突出的事故發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種階梯式鉆孔卸壓防突方法。技術(shù)方案一種階梯式鉆孔卸壓防突方法，包括以下步驟(1)將預(yù)開采煤層沿開采方向分為若干個近似相等的開采段，在第一開采段煤層上鉆出m個長度為Adl的卸壓短孔，在第二開采段將上述m個卸壓孔的η個延伸為長度Adl+Ad2的卸壓中孔，在第三開采段將上述η個卸壓中孔的ρ個再延伸為長度 Δ dl+ Δ d2+ Δ d3的卸壓長孔；(2)開采完成第一開采段后，將原第二開采段作為新的第一開采段，在該段中繼續(xù)鉆孔，將η個卸壓孔增加為m個長度為Δ(12的卸壓短孔，將原第三開采段作為新的第二開采段，在該段將上述m個卸壓孔中的n-p個延伸為長度Δ d2+ Δ d3的卸壓中孔，將原第四開采段作為新的第三開采段，將新的第二階段中的η各卸壓孔中的ρ個再延伸為長度 Δ d2+ Δ d3+ Δ d4的卸壓長孔；(3)沿開采方向依次按照第(2)步的鉆孔卸壓方法循環(huán)向前開采和打孔。上述卸壓短孔、卸壓中孔和卸壓長孔依次等間隔均布。上述卸壓孔分別出現(xiàn)了同時包括三個開采段的卸壓長孔，同時包括兩個開采段的卸壓中孔和僅包括一個開采段的卸壓短孔，各卸壓孔依次等間隔均布。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的方法能夠在煤層沒有收到破壞的時候?qū)⒛悴桓邏簹怏w首先釋放一部分， 等到進一步開采時再將臨開采段鉆孔充分放氣，確保在開采過程中不斷對較深預(yù)開采煤層進行部分放氣，避免煤層因受力平衡被打破后再冒然鉆孔而導(dǎo)致災(zāi)難性突發(fā)事故的發(fā)生。


圖1是本發(fā)明開采方法示意圖。
圖中標(biāo)號1為煤層，2為卸壓短孔，3為卸壓中孔，4為卸壓長孔。
具體實施例方式實施例一參見圖1，一種階梯式鉆孔卸壓防突方法，適用于預(yù)開采煤層，首先，將預(yù)開采煤層沿開采方向分為若干個開采段，各開采段長度近似相等，其長度分別用Adi、Ad2、Ad3、Ad4……等表示，例如每隔20米或30米為一個開采層。在第一開采段煤層上鉆出m個長度為Adl的卸壓短孔(約20米)，將該開采段內(nèi)高壓氣體盡可能充分地釋放，以便防止該段在開采過程中出現(xiàn)突出事故。在第二開采段將上述m個卸壓短孔的η個延為長度Δ dl+ Δ d2的卸壓中孔，在第三開采段將上述η個卸壓中孔的P個再延為長度Adl+Ad2+Ad3的卸壓長孔。由于第二開采段和第三開采段位于內(nèi)側(cè)深處，是非直接開采，所以對其進行局部放氣并不會造成鉆孔時的突出事故，對第二開采段和第三開采段逐步放氣可以減少其對外層煤體的壓力，用以防止前段煤層開采后出現(xiàn)內(nèi)部壓力相對較大而出現(xiàn)突出事故。開采完成第一開采段后，將原第二開采段作為新的第一開采段，在該段中繼續(xù)鉆孔將η個卸壓短孔(原來為卸壓中孔)增加為m個長度Δ(12的卸壓短孔，將該開采段內(nèi)高壓氣體盡可能充分地釋放，以便防止該段在開采過程中出現(xiàn)突出事故。將原第三開采段作為新的第二開采段，在該段將上述m個卸壓中孔(原來為卸壓長孔)的n-p個延伸長度為 Δ d2+ Δ d3的卸壓中孔(原來已經(jīng)存在ρ個卸壓孔，再增加n-p個，共η個卸壓孔)，將原第四開采段作為新的第三開采段，將新的第二階段中的η各卸壓中孔中的ρ個再延伸出長度 Δ d2+ Δ d3+ Δ d4的卸壓長孔。沿開采方向依次按照上述鉆孔卸壓方法循環(huán)向前開采和打孔。需要說明的是，上述的m、η和ρ用于表示卸壓孔的個數(shù)，而不被限定具體某一值，具體個數(shù)根據(jù)實際需要而定。上述卸壓孔分別出現(xiàn)了同時包括三個開采段的長卸壓孔，同時包括兩個開采段的中卸壓孔和僅包括一個開采段的短卸壓孔，各卸壓孔依次等間隔均布，如圖1所述短-中-長-中-短……，依次排列分布。
權(quán)利要求
1 一種階梯式鉆孔卸壓防突方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將預(yù)開采煤層沿開采方向分為若干個近似相等的開采段，在第一開采段煤層上鉆出m個長度為Adl的卸壓短孔，在第二開采段將上述m個卸壓孔的η個延伸為長度Adl+Ad2的卸壓中孔，在第三開采段將上述η個卸壓中孔的ρ個再延伸為長度 Δ dl+ Δ d2+ Δ d3的卸壓長孔；(2)開采完成第一開采段后，將原第二開采段作為新的第一開采段，在該段中繼續(xù)鉆孔，將η個卸壓孔增加為m個長度為Δ(12的卸壓短孔，將原第三開采段作為新的第二開采段，在該段將上述m個卸壓孔中的η-ρ個延伸為長度Δ(12+Δ(13的卸壓中孔，將原第四開采段作為新的第三開采段，將新的第二階段中的η各卸壓孔中的ρ個再延伸為長度 Δ d2+ Δ d3+ Δ d4的卸壓長孔；(3)沿開采方向依次按照第(2)步的鉆孔卸壓方法循環(huán)向前開采和打孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯式鉆孔卸壓防突方法，其特征在于，上述卸壓短孔、卸壓中孔和卸壓長孔依次等間隔均布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種階梯式鉆孔卸壓防突方法，將預(yù)開采煤層沿開采方向分為若干個近似相等的開采段，在第一開采段煤層上鉆出m個卸壓短孔，在第二開采段鉆出卸壓中孔，在第三開采段鉆出p個卸壓長孔，在開采下一開采段時，在分別增加如上述的數(shù)量的鉆孔。本發(fā)明的方法能夠在煤層沒有受到破壞的時候?qū)⒏邏簹怏w首先釋放一部分，等到進一步開采時再將臨開采段鉆孔充分放氣，確保在開采過程中不斷對較深預(yù)開采煤層進行部分放氣，避免煤層因受力平衡被打破后再冒然鉆孔而導(dǎo)致災(zāi)難性突發(fā)事故的發(fā)生。
文檔編號E21B7/04GK102155257SQ201110075060
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者李輝, 武煒, 郭春生 申請人:河南理工大學(xué)