1.一种地面注氮排采煤层瓦斯,消除煤矿瓦斯爆炸、突出、超标的煤矿瓦斯防治方法,其特征在于:地面钻井,从与煤层连通的多口注氮井向一个或多个煤层注入高压氮气,增强煤层瓦斯解吸,驱使已经解吸的瓦斯从注氮井向生产井运移,从与煤层连通的多口生产井获得瓦斯或瓦斯与氮气的混合气体,降低煤层瓦斯含量,消除煤矿瓦斯爆炸、突出、超标危险,提高煤矿瓦斯利用率,保护大气环境的煤矿瓦斯防治方法,包括以下步骤:(a)设计注氮井和生产井井位;
(b)钻井,取煤芯,固井,射孔;
(c)实验室测定煤芯样品的瓦斯含量、密度、灰分,获得煤层的特性参数;
(d)从注氮井向煤层持续地注入氮气;
(e)从生产井持续地采集瓦斯或瓦斯与氮气的混合气体,监测气体成分、产量随时间的变化;
(f)对每一口注氮井重复步骤(b)、(c)和(d),对每一口生产井重复步骤(b)、(c)和(e);
(g)根据煤层瓦斯含量、密度、厚度、生产井瓦斯日产量、设定的煤层残余瓦斯含量、采煤规划确定的地面抽排年限,调整步骤(a)设计的注氮井和生产井井位,必要时加密注氮井和生产井;
(h)在同一矿井煤田井区,根据吨煤瓦斯含量降低的速率、生产井气体成分变化,步骤(g)根据需要可以重复多次;
(i)根据煤层特性参数、厚度、生产井累计瓦斯产量,计算吨煤瓦斯含量降低值,并计算煤层残余瓦斯含量;
(j)在煤层瓦斯含量低于设定的煤层残余瓦斯含量之后,停止注氮和排采,从注氮井和生产井放空煤层高压气体,开始煤巷掘进和回采作业;
(k)保留注氮井和生产井井口设施,待回采作业结束后,作为采空区瓦斯抽排井;
(l)在煤层瓦斯含量低于设定的煤层残余瓦斯含量之后,如果较长时间内不开始煤巷掘进和回采作业,并且生产井所产气体的瓦斯浓度大于设定的门限值,继续注氮井的注氮和生产井的排采;
(m)加强煤矿井下巷道瓦斯监测,在煤矿巷道、回采工作面现场测定煤层残余瓦斯含量、残余瓦斯压力、瓦斯涌出量;这三个监测参数中的任意一个超标时,实施井下瓦斯补充抽排。
2.根据权利要求1,其特征是:所述的氮气是高纯度氮气,可以混合有少量CO2和其他空气成分。
3.根据权利要求1,其中所述的“设定的煤层残余瓦斯含量”,其特征是:根据采煤安全要求设定的煤层残余瓦斯含量,该设定的煤层残余瓦斯含量低于法定的规范规定的标准,也低于行业标准规定的煤层残余瓦斯含量。
4.根据权利要求1所述的步骤(a),其特征是:划分煤层瓦斯地面排采单元,整体规划,分步实施,同一个排采单元的一个或多个可采煤层同步注氮排采。
5.根据权利要求1所述的步骤(a),其特征是:注氮井和生产井布置在煤矿生产准备区和规划区,一口注氮井配置多口生产井。
6.根据权利要求1所述的步骤(a),其特征是:注氮井与断层之间的距离在2~4倍生产井井距之间选择,在保证不直接钻遇断层的前提下,断层面与注氮井之间的第一排生产井尽可能接近断层。
7.根据权利要求1所述的步骤(b),其特征是:允许一次射孔射开全部需要做瓦斯排采的煤层,允许一次注氮排采全部煤层的瓦斯,不受煤层深度差别大的限制。
8.根据权利要求1所述的步骤(d),其特征是:允许因为制氮效率差、设备故障、检修导致的注氮暂停。
9.根据权利要求1所述的步骤(l),其中所述的“较长时间”,其特征是:所述“较长时间”的长短决定于煤层围岩的性质和临近排采单元煤层瓦斯向当前排采单元运移的特征。
10.根据权利要求1所述的步骤(l),其中所述的“门限值”,其特征是:所述“门限值”被设定为在当前技术条件下能够经济有效利用的最低瓦斯浓度。