本發明涉及煤與瓦斯復合災害防治領域，具體的說是一種基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法。

背景技術：

1、隨著煤礦開采強度、深度不斷增加，礦井進入深部開采后面對“三高一擾動”、地質條件復雜的作業環境，沖擊地壓及煤與瓦斯突出復合動力災害開始頻繁顯現。目前，針對沖擊地壓、煤與瓦斯突出單一災害的機理、評價體系、防治措施日益完備。面對煤巖瓦斯復合動力災害的致災因素、發生機理、耦合關系等問題，并沒有統一定論。

2、鑒于此，本發明提出了一種基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，解決了上述技術問題。

技術實現思路

1、本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

2、本發明提出了基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法：該方法將卸壓鉆孔與瓦斯抽放鉆孔合二為一，通過一個鉆孔既滿足煤體卸壓又可進行瓦斯抽采，實現“一孔多用”。降低災害防治成本，減輕勞動負擔。

3、一種基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，包括以下步驟：

4、s1：根據沖擊地壓、瓦斯災害危險性評價以及礦方實際監測數據等影響因素確定復合災害危險區域，明確鉆孔施工參數；

5、s2：按照s1中確定的復合災害危險區域進行本煤層鉆孔施工，在卸壓段瓦斯抽采管覆水膜；

6、s3：當本復合災害危險區域鉆孔施工完成后，轉移至下一危險區域，直至將劃分的煤巖瓦斯復合災害危險區域全部覆蓋則防治工程結束；

7、優選的，所述s1中評價復合災害危險區域的影響因素為：

8、瓦斯災害影響因素包括：煤層厚度、煤層傾角、煤的堅固性系數、頂底板巖性、瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、鉆孔瓦斯涌出初速度、鉆屑瓦斯解吸指標；

9、沖擊地壓災害影響因素包括：多因素耦合法、綜合指數法以及沖擊傾向性鑒定中所提及的因素。

10、優選的，所述s1中鉆孔施工參數包括：鉆孔孔徑、孔間間距、鉆孔施工總長度、卸壓段長度、瓦斯抽放段長度、封孔長度。

11、優選的，所述s1中鉆孔施工參數的明確，鉆孔孔徑參數由鉆孔有效影響半徑確定，煤體的抗壓強度、煤體內部裂隙分布、煤體內應力集中情況均影響鉆孔有效半徑。

12、優選的，所述s2在卸壓段瓦斯抽采管覆水膜，鉆孔卸壓目的在于在應力作用下孔周邊煤體破碎塌孔，裂隙擴展，釋放應力，然而對鉆孔內部塌孔是否充分很難進行評估，卸壓段瓦斯抽采管覆膜袋之后，膜袋內沖入液體，當發生塌孔后液體由巷幫煤壁處經排液管排除，由于液體的不可壓縮性，可以推算孔內塌孔面積，且膜袋可對卸壓段瓦斯抽采管空洞進行封堵，增強瓦斯抽采效果。

13、優選的，推算塌孔占比公式為

14、

15、式中：v為流量計監測到的液體流出體積，單位為cm3；r為覆膜直徑，單位為cm；l為卸壓段長度，單位為cm；b為覆膜厚度，單位為cm。

16、優選的，s3中，在復合災害危險區域施工卸壓抽采一體鉆孔后，煤壁側煤體內部積聚的彈性能得到釋放，高應力向更深部轉移，并對煤體內蘊含瓦斯進行抽采，瓦斯濃度、瓦斯壓力均減小，實現沖擊地壓災害與瓦斯災害的共同防治。

17、本發明的有益效果：

18、本方案發明結合沖擊地壓災害與瓦斯災害的防治理念，提出了基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，該方法將卸壓鉆孔與瓦斯抽放鉆孔合二為一，通過一個鉆孔既滿足煤體卸壓又可進行瓦斯抽采，實現“一孔多用”，且可以通過膜袋排水量評估卸壓段卸壓效果，封堵卸壓段抽采管空洞，增強瓦斯抽采效果，降低災害防治成本，減輕勞動負擔。

技術特征：

1.一種基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，其特征在于，所述s1中評價復合災害危險區域的影響因素為：

3.根據權利要求1所述的基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，其特征在于，所述s1中鉆孔施工參數包括：鉆孔孔徑、孔間間距、鉆孔施工總長度、卸壓段長度、瓦斯抽放段長度、封孔長度。

4.根據權利要求1所述的基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，其特征在于，所述s1中鉆孔施工參數的明確，鉆孔孔徑參數由鉆孔有效影響半徑確定，煤體的抗壓強度、煤體內部裂隙分布、煤體內應力集中情況均影響鉆孔有效半徑。

5.根據權利要求1所述的基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，其特征在于，所述s2在卸壓段瓦斯抽采管覆水膜，鉆孔卸壓目的在于在應力作用下孔周邊煤體破碎塌孔，裂隙擴展，釋放應力，然而對鉆孔內部塌孔是否充分很難進行評估，卸壓段瓦斯抽采管覆膜袋之后，膜袋內沖入液體，當發生塌孔后液體由巷幫煤壁處經排液管排除，由于液體的不可壓縮性，可以推算孔內塌孔面積，且膜袋可對卸壓段瓦斯抽采管空洞進行封堵，增強瓦斯抽采效果。

6.根據權利要求5所述的基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，推算塌孔占比公式為

7.根據權利要求1所述的基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，其特征在于，s3中，在復合災害危險區域施工卸壓抽采一體鉆孔后，煤壁側煤體內部積聚的彈性能得到釋放，高應力向更深部轉移，并對煤體內蘊含瓦斯進行抽采，瓦斯濃度、瓦斯壓力均減小，實現沖擊地壓災害與瓦斯災害的共同防治。

技術總結
本發明涉及煤巖瓦斯復合災害防治領域，具體說是一種基于本煤層鉆孔的防治煤巖瓦斯復合災害防治方法，包括以下步驟：判別復合災害危險區域；在需要進行瓦斯抽采以及沖擊地壓災害防治的煤層施行順層鉆孔；鉆頭施工至設計深度后退回；將鉆孔沿孔長劃分為沖擊地壓卸壓鉆孔以及瓦斯抽放鉆孔；在卸壓鉆孔與瓦斯抽放鉆孔交界處進行瓦斯抽放孔的封孔；連接瓦斯抽放泵進行瓦斯抽采；對卸壓段瓦斯抽采管覆膜袋，增強瓦斯抽采能力，推算卸壓效果。本發明所施工的鉆孔通過分區實現“一孔多用”，對瓦斯與沖擊地壓災害共同進行防治。

技術研發人員：張俊文,徐維正,焦啟龍,田忠寶,李金達,吳少康
受保護的技術使用者：中國礦業大學（北京）
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28