專利名稱：階梯式鉆孔卸壓防突方法
技術領域：
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：
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，造成設備設施的損壞。有時甚至出現爆炸。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因內部壓力過大而發(fā)生突出的事故發(fā)生。

發(fā)明內容
為克服現有技術存在的不足，本發(fā)明提供一種階梯式鉆孔卸壓防突方法。技術方案一種階梯式鉆孔卸壓防突方法，包括以下步驟(1)將預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將你不高壓氣體首先釋放一部分， 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致災難性突發(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，適用于預開采煤層，首先，將預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側深處，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內部壓力相對較大而出現突出事故。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，而不被限定具體某一值，具體個數根據實際需要而定。上述卸壓孔分別出現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.根據權利要求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將高壓氣體首先釋放一部分，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致災難性突發(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