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申请/专利权人：徐州工程学院;中国矿业大学;安徽理工大学

摘要：本发明公开了一种基于交变高浓度瓦斯动力的快速石门揭煤的方法，先施工特定布设的钻孔群，将钻孔进行分组协作，每组钻孔抽采的高浓度瓦斯进行增压，注入其他钻孔内，并与瓦斯抽采相结合，使钻孔中交替出现压入气流和抽出气流，进而钻孔周围煤体重复承受膨胀和收缩的作用，通过特定的抽采增压及注入顺序实现中心孔、第一圈钻孔、第二圈钻孔各自周围的煤体依次进行高压高浓度瓦斯致裂、正负压交变应力疲劳致裂，以及进行瓦斯驱替瓦斯的过程，从而显著提高瓦斯抽采效率与瓦斯抽采浓度，实现了瓦斯高效抽采与快速石门揭煤，具有广泛的实用性；另外其还具有工艺简单、操作方便、成本低的优点。

主权项：1.一种基于交变高浓度瓦斯动力的快速石门揭煤的方法，其特征在于，具体步骤为：步骤一、在石门揭煤工作面距离煤层的最小法向为K时，采用常规的钻孔方式穿过保护岩柱向煤层施工钻孔群，钻孔群的具体布设为：先向煤层中心位置施工中心孔，完成后以中心孔的终孔位置为圆心、在半径为J的圆周上均匀布置多个钻孔形成第一圈钻孔；接着以中心孔的终孔位置为圆心、在半径为L的圆周上均匀布置多个钻孔形成第二圈钻孔；且J＜L；施工完成后采用胶囊封孔器对中心孔、第一圈钻孔、第二圈钻孔进行密封；步骤二、先将第一圈钻孔和第二圈钻孔分别通过管路连接增压泵的进口，增压泵的出口通过管路与中心孔连接，启动增压泵，将第一圈钻孔和第二圈钻孔抽采的高浓度瓦斯汇流后经增压泵的增压作用注入到中心孔，达到设定注气时间后停止增压泵，并将中心孔连入瓦斯抽采管网，进行瓦斯抽采；步骤三、将第二圈钻孔中的各个钻孔以相邻的N个为一组，共分成M组；将每组内所有钻孔抽采的瓦斯汇流后经增压泵增压后注入第一圈钻孔的其中一个内，则M组分别一一对应使得第一圈钻孔中M个钻孔被注入高压高浓度瓦斯，达到设定注气时间后停止增压泵工作；将M组分别一一对应第一圈钻孔中其他未注入高浓度瓦斯的M个钻孔，并采用本步骤的注入过程，如此重复，直至所有第一圈钻孔完成注入高压高浓度瓦斯过程；步骤四、先将中心孔与瓦斯抽采管网断开，并将完成步骤三处理后的第一圈钻孔分别通过管路连接增压泵的进口，增压泵的出口通过管路与中心孔连接，启动增压泵，使第一圈钻孔抽采的高浓度瓦斯经增压泵的增压作用注入中心孔，达到设定注气时间后停止增压泵；步骤五、按照步骤三的方式将第二圈钻孔中的各个钻孔分成M组，将每组内相邻的N-1个钻孔抽采的瓦斯汇流后经增压泵增压作用后注入本组剩余钻孔内；达到设定注气时间后停止增压泵；步骤六、按照步骤三的方式对第二圈钻孔中的各个钻孔重新分组，并重复步骤五，直至第二圈钻孔中所有钻孔均完成高压高浓度瓦斯注入；步骤七、重复步骤二至六多次后，将钻孔群的所有钻孔联入瓦斯抽采管网持续进行瓦斯抽采；当煤层瓦斯含量小于8m3t时，停止瓦斯抽采，按照常规揭煤方法揭开煤层。

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