一種可以防止誘導突出的壓裂方法
【技術領域】
[0001]本發明一種可以防止誘導突出的壓裂方法，具體涉及煤礦突出礦井，有效治理瓦斯，防止煤與瓦斯突出。
【背景技術】
[0002]目前國內外科研院所、高校研究研發了許多巖層、煤層增透強化頁巖氣、瓦斯抽放的方法、技術和裝備，包括深孔二氧化碳預裂爆破技術、水力壓裂技術。這些技術均有一個致命的弱點，就是對存在突出危險源的區域產生誘導，在不可預知的情況下發生突出事故。
【發明內容】
[0003]本發明克服了現有技術存在的不足，提供了一種可以防止誘導突出的壓裂方法，該方法不僅可以提高抽放氣體的量，而且還能降低抽放過程中發生的危險。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:一種可以防止誘導突出的壓裂方法，按下述步驟執行:
第一步:在煤礦防突規程允許的范圍內選擇兩個或兩個以上的抽放孔作為最小的一組抽放單元，所述抽放單元中相鄰抽放孔距離不超過5米，在所述抽放單元的兩個邊界設置攔截孔，并在所述抽放單元中選擇任一抽放孔上安裝流量測量及瓦斯壓力儀表。
[0005]第二步:在兩個或兩個以上的所述抽放單元中間打一個或兩個以上與抽放孔深度相近的致裂孔，打孔完成后依次致裂，待抽放數據穩定后再拆封致裂孔，所述致裂孔直徑不大于75毫米。
[0006]在進行一個或兩個以上致裂孔施工時，可以把致裂區域放大規程允許最小值的兩倍，在抽放單元邊界仍然需要設置攔截孔，原則上是兩個或兩個以上致裂孔依次致裂。
[0007]進行兩個以上致裂孔施工時，依次擴大致裂區域，致裂區域一次不超過60米。
[0008]本發明與現有技術相比具有的有益效果是:本發明在采取合理的區域治理后，在兩個或兩個以上可控的區域內壓裂治理后接入抽放系統，迅速降低區域內瓦斯壓力，由于壓裂產生的大量游離瓦斯氣體隨抽放系統抽走，該區域也形成了一個低瓦斯區域，相鄰煤體在瓦斯高壓力和高濃度的驅動下，產生較多裂隙，瓦斯向低壓及低濃度區域流動，為可能存在的臨近突出源產生一個逐漸緩釋的通道。在相鄰抽放管路上安裝瓦斯壓力表及流量監測儀器，在壓力及流量參數基本穩定后才可進行下一次壓裂，下一次壓裂區域及壓裂力度可大于初始治理區域兩倍，在下個壓裂區域終點也要設置攔截孔，防止壓裂傳向不可控區域。其特點是人為設置可控區域及必須有兩個或兩個以上區域在盡可能同時壓裂產生疊加效應，在局部為可能存在的相鄰突出源產生有序導出通道。
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]本發明一種可以防止誘導突出的壓裂方法，按下述步驟執行:
第一步:在煤礦防突規程允許的范圍內選擇兩個或兩個以上的抽放孔作為最小的一組抽放單元，所述抽放單元中相鄰抽放孔距離不超過5米，在所述抽放單元的兩個邊界設置攔截孔，并在所述抽放單元中選擇任一抽放孔上安裝流量測量及瓦斯壓力儀表。
[0012]第二步:在兩個或兩個以上的所述抽放單元中間打一個或兩個以上與抽放孔深度相近的致裂孔，打孔完成后依次致裂，待抽放數據穩定后再拆封致裂孔，所述致裂孔直徑不大于75毫米。
[0013]在進行一個或兩個以上致裂孔施工時，可以把致裂區域放大規程允許最小值的兩倍，在抽放單元邊界仍然需要設置攔截孔，原則上是兩個或兩個以上致裂孔依次致裂。
[0014]進行兩個以上致裂孔施工時，依次擴大致裂區域，致裂區域一次不超過60米。
[0015]本發明的工作原理是在采取合理的區域治理后，在兩個或兩個以上可控的區域內壓裂治理后接入抽放系統，迅速降低區域內瓦斯壓力，由于壓裂產生的大量游離瓦斯氣體隨抽放系統抽走，該區域也形成了一個低瓦斯區域，相鄰煤體在瓦斯高壓力和高濃度的驅動下，產生較多裂隙，瓦斯向低壓及低濃度區域流動，為可能存在的臨近突出源產生一個逐漸緩釋的通道。在相鄰抽放管路上安裝瓦斯壓力表及流量監測儀器，在壓力及流量參數基本穩定后才可進行下一次壓裂，下一次壓裂區域及壓裂力度可大于初始治理區域兩倍，在下個壓裂區域終點也要設置攔截孔，防止壓裂傳向不可控區域。根據施工經驗，每次壓裂的直接有效半徑為30米左右，但是形成快速流動的區域在5米左右，在壓裂20天左右可以達到30米。
[0016]本發明的特點是人為設置可控區域及必須有兩個或兩個以上區域在盡可能同時壓裂產生疊加效應，在局部為可能存在的相鄰突出源產生有序導出通道。
[0017]通過大量試驗數據表明，在壓裂后某個時間會有幾個或一個抽放孔數據異常現象，該現象是在一天或兩天內該孔瓦斯純流量可以達到5000-15000立方。也就是說可能一個瓦斯源被有序導出。但是設想若正好在該突出源區域壓裂，一定會產生可怕的后果。本發明的就是要在可控的范圍內實施壓裂，通過數據分析，安全施工。
[0018]本發明中提到的有效抽放孔的定義是在盲孔密封負壓抽放時不與相鄰抽放孔及巷道大氣產生溝通。
[0019]上面結合附圖對本發明的實施例作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種可以防止誘導突出的壓裂方法，其特征在于，按下述步驟執行: 第一步:在煤礦防突規程允許的范圍內選擇兩個或兩個以上的抽放孔作為最小的一組抽放單元，所述抽放單元中相鄰抽放孔距離不超過5米，在所述抽放單元的兩個邊界設置攔截孔，并在所述抽放單元中選擇任一抽放孔上安裝流量測量及瓦斯壓力儀表； 第二步:在兩個或兩個以上的所述抽放單元中間打一個或兩個以上與抽放孔深度相近的致裂孔，打孔完成后依次致裂，待抽放數據穩定后再拆封致裂孔，所述致裂孔直徑不大于75暈米。2.根據權利要求1所述的一種可以防止誘導突出的壓裂方法，其特征在于，在進行一個或兩個以上致裂孔施工時，可以把致裂區域放大規程允許最小值的兩倍，在抽放單元邊界仍然需要設置攔截孔，原則上是兩個或兩個以上致裂孔依次致裂。3.根據權利要求2所述的一種可以防止誘導突出的壓裂方法，其特征在于，進行兩個以上致裂孔施工時，依次擴大致裂區域，致裂區域一次不超過60米。
【專利摘要】本發明公開一種可以防止誘導突出的壓裂方法，該方法不僅可以提高抽放氣體的量，而且還能降低抽放過程中發生的危險；采用的技術方案為：首先在煤礦防突規程允許的范圍內選擇兩個或兩個以上的抽放孔作為最小的一組抽放單元，所述抽放單元中相鄰抽放孔距離不超過5米，在所述抽放單元的兩個邊界設置攔截孔，并在所述抽放單元中選擇任一抽放孔上安裝流量測量及瓦斯壓力儀表；其次在兩個或兩個以上的所述抽放單元中間打一個或兩個以上與抽放孔深度相近的致裂孔，打孔完成后依次致裂，待抽放數據穩定后再拆封致裂孔，所述致裂孔直徑不大于75毫米；本發明可廣泛應用于煤礦突出礦井，有效治理瓦斯，防止煤與瓦斯突出領域。
【IPC分類】E21B43/26
【公開號】CN105064969
【申請號】CN201510510073
【發明人】關紅星
【申請人】山西鴻海科貿有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月19日