保护层穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯试验研究.docx

保护层穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯试验研究
一、背景
随着煤炭开采的深入开展，矿井瓦斯问题日益凸显，瓦斯事故也时有发生，给矿井安全生产带来了极大的威胁。因此，针对矿井瓦斯问题开展的研究，具有重要的现实意义。
在矿井瓦斯问题研究中，保护层穿层钻孔技术是一项重要的技术手段，通过在煤层上方设置一层厚度较大、渗透性较小的岩层（即保护层），使瓦斯不易进入煤层，从而减少瓦斯流入煤矿的数量，提高矿井安全生产水平。但是，在保护层穿层钻孔抽采过程中，可能会引起煤层的压力变化，导致煤层瓦斯释放加速，因此需要进行相关的试验研究，以进一步探究保护层穿层钻孔抽采的可行性及安全性。
二、保护层穿层钻孔抽采的基础原理
保护层穿层钻孔技术是一种通过在煤层上方设置保护岩层的方式来减少煤层瓦斯流入矿井的技术手段。保护层要求厚度大、渗透性小，一般选用页岩或粉砂岩等松散沉积岩层。
在保护层穿层钻孔抽采过程中，钻孔通道的设置是关键，其选取应根据煤层厚度、瓦斯含量、煤体力学、、煤体的透气性、矿压力度、孔壁稳定性等因素综合考虑。合理的钻孔通道能够在一定程度上减小煤层压力变化及瓦斯释放加速的影响，从而保证矿井生产安全。
在穿过保护层后的煤储层进行瓦斯抽采时，会导致局部或整体的煤层压力变化，从而引起煤层的瓦斯释放加速。为了控制煤层压力变化及瓦斯释放加速的影响，需要准确测定煤层压力、煤层渗透率等参数，并结合现场采取一定的措施进行控制，以最大程度减小煤层压力变化及瓦斯释放加速的影响。
三、保护层穿层钻孔抽采的试验研究
1.被保护层卸压试验
为了探究保护层穿层钻孔抽采过程中的压力变化情况，可以进行被保护层卸压试验。该试验过程中，先在被保护层上方钻孔，并进行一段时间的瓦斯抽采，然后在孔眼上方设置一块厚度为2-3m的隔煤层，并在隔煤层上方再钻一孔，进行压力测定。通过比较两孔差压及测定被保护层上方的隔煤层压力，可以评估保护层穿层钻孔抽采对含瓦斯层地下水压力的影响，为后续研究提供一定的依据。
2.瓦斯抽采率试验
为了探究保护层穿层钻孔抽采对瓦斯抽采率的影响，可以进行瓦斯抽采率试验。将两个或多个煤层分别设置保护层，并分别在被保护层上方进行瓦斯抽采，比较不同保护层厚度、孔隙度、渗透率、钻孔尺寸等因素对抽采率的影响，为瓦斯抽采技术的深入发展提供一定的理论和实践依据。
3.保护层对瓦斯抽采影响试验
为了探究保护层对瓦斯抽采的影响，可以进行保护层对瓦斯抽采影响试验。将保护层设置在不同位置，比较不同位置保护层对瓦斯抽采的影响，探究保护层在瓦斯抽采中的作用机制，为保护层穿层钻孔抽采技术的进一步提升提供指导。
四、结论
保护层穿层钻孔抽采技术是一种在矿井瓦斯治理中应用广泛的技术手段，可以在一定程度上减少瓦斯进入矿井的数量，提高矿井生产的安全性。在实际应用过程中，需要根据矿井煤层厚度、瓦斯含量、水文地质、煤体透气性、地应力等因素进行详细的测定和分析，从而提出合理的钻孔通道和保护层厚度。在此基础上，还需要进行相关的试验研究，以探究保护层穿层钻孔抽采技术的可行性及安全性，为矿井安全生产提供可靠的技术支撑。