[發明專利]井下抽排巷混合氣體驅替煤層氣開采系統及其方法

無效

• 申請號: 200710053269.6
• 申請日: 2007-09-19
• 公開（公告）號: CN101122217A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 李小春;魏寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21F7/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 黃瑞棠

1.一種井下抽排巷混合氣體驅替煤層氣開采系統，包括包括煤層(5)、機巷(2)、風巷(3)、抽排巷(4)和抽排孔(6)；

在煤層(5)平面的周圍有機巷(2)和風巷(3)，在煤層(5)上方或下方有抽排巷(4)，在煤層(5)中有若干抽排孔(6)；

其特征在于：

在抽排巷(4)中設置有與煤層(5)連通的若干注入孔(1)。

2.基于權利要求1所述的一種井下抽排巷混合氣體驅替煤層氣開采系統的開采方法，其特征在于包括下列步驟：

①將各種氣體形成一種混合氣體；混合氣體包括強置換氣體中的一種或幾種，強置換氣體包括H₂S、SO₂、CO₂；混合氣體還包括弱置換氣體中的一種或幾種，弱置換氣體包括N₂、H₂、H_e；

②利用高壓注入設備將混合氣體通過注入孔(1)注入煤層(5)中；

③同時利用抽排設備在抽排孔(6)中獲取含有煤層氣的氣體，直到獲取的甲烷濃度低于經濟開采濃度和安全濃度為止。

3.按權利要求2所述的一種井下抽排巷混合氣體驅替煤層氣開采方法，其特征在于步驟①：

將各種氣體按照一定比例混合形成一種混合氣體；

比例按以下公式計算：

$\stackrel{\‾}{R}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{p}_i\×R_i=0.2~3$

p_i為各種氣體的體積比例；

R_i為各種氣體的置換率：

為平均置換率；

SO₂∶H₂S∶CO₂∶CH₄∶N₂∶H₂＝5∶4∶2∶1∶0.2∶0.1；

氧氣為額外添加氣，其氣體比例控制范圍為0～21％之間；

各種氣體的置換率經過試驗確定。