一种钻割一体化与振荡注热协同强化煤层瓦斯抽采方法

摘要

本发明公开的一种钻割一体化与振荡注热协同强化煤层瓦斯抽采方法，适用于微孔隙、低渗透、高吸附的煤层区域瓦斯治理。通过钻割一体化技术在注热抽采孔中形成若干缝槽，再通过蒸汽发生器向注热抽采孔压入周期性变温的高压蒸汽，蒸汽通过自旋式振荡脉冲射流喷头形成振荡过热蒸汽，冲击加热煤体，本发明克服了单一增透技术的局限性，通过水力割缝显著增大单孔的卸压范围，形成裂隙网络，为过热蒸汽提供流动通道，而振荡变化的蒸汽温度和压力又促进了煤体裂隙的扩展和贯通，通过二者的协同作用，显著提高了瓦斯的解吸效率，实现瓦斯的高效抽采。

主权项

一种钻割一体化与振荡注热协同强化煤层瓦斯抽采方法，包括在煤层（1）中交错布置注热抽采孔（3）和普通抽采孔（4）的孔位，依次施工普通抽采孔（4）、封孔、联入瓦斯抽放干管（14）进行瓦斯抽采；然后逐一施工注热抽采孔（3），利用钻机在注热抽采孔（3）的孔位处钻进直至穿过煤层顶板（2）1m处，退钻，再用高压射流由内而外间隔切割注热抽采孔（3）周围的煤体，在注热抽采孔（3）的外围形成若干缝槽（5）；其特征在于，还包括如下步骤：a．向注热抽采孔（3）内置入耐高温瓦斯抽放管（10），耐高温瓦斯抽放管（10）的管壁上间隔开有多圈通孔，多圈通孔的间隔距离与缝槽（5）的间隔距离相等，将前端部安装有自旋式振荡脉冲射流喷头（6）的蒸汽输送管道（8）从耐高温瓦斯抽放管（10）的入口处送入孔底部的首个缝槽（5）处，所述自旋式振荡脉冲射流喷头（6）通过轴承（13）与蒸汽输送管道（8）相连，蒸汽输送管道（8）的外露段经蒸汽输送管道阀门（9）与蒸汽发生器（7）相连，将耐高温瓦斯抽放管（10）的多圈通孔分别与各缝槽（5）的位置对齐后，进行注热抽采孔（3）和耐高温瓦斯抽放管（10）的封孔，并通过装有瓦斯抽采支管阀门（12）的瓦斯抽采支管（11）将耐高温瓦斯抽放管（10）与瓦斯抽放干管（14）相连通；b．关闭蒸汽输送管道阀门（9），打开瓦斯抽采支管阀门（12），通过瓦斯抽采支管（11）抽采瓦斯；c．待注热抽采孔（3）内瓦斯浓度低于30%时，关闭瓦斯抽采支管阀门（12），打开蒸汽输送管道阀门（9）；d．启动蒸汽发生器（7），通过蒸汽输送管道（8）向注热抽采孔（3）内注入100～500℃的过热蒸汽，持续1～2h后，关闭蒸汽发生器（7）和蒸汽输送管道阀门（9），停止注热；e．打开瓦斯抽采支管阀门（12），再对注热抽采孔（3）进行瓦斯抽采；f．重复步骤c、d和e多次，当注热抽采孔（3）的瓦斯浓度始终低于30%时，将蒸汽输送管道（8）向注热抽采孔（3）孔口方向移动，使自旋式振荡脉冲射流喷头（6）移至相邻的下一个缝槽（5）的位置处；g．重复步骤d、e和f，完成注热抽采孔（3）内的振荡注热协同强化煤层瓦斯抽采。