[發明專利]一種確定水平井在采空區瓦斯抽放的空間位置的方法

有效

• 申請號: 201210283141.X
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102777205A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 孫家應;吳松貴;余大有;趙志根
• 申請（專利權）人: 安徽省煤田地質局第一勘探隊
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 胡敏

技術領域

本發明屬于采礦領域，具體地說是一種確定水平井在采空區瓦斯抽放的空間位置的方法。

背景技術

水平井技術不僅在石油、天然氣開采中得到了普遍重視和迅猛發展，而且逐漸向其它領域延伸并發揮著重要的作用，如在管線鋪設、市政工程中也得到了廣泛使用；目前，水平井技術在瓦斯抽放方面也越來越得到重視并顯示出應用前景。瓦斯抽放對于煤礦生產安全和甲烷資源利用都有重要意義；目前采空區瓦斯抽放是煤礦瓦斯抽放的其中一種方法。將水平井技術應用于采空區瓦斯抽放，可以實現用頂板水平井抽放瓦斯；頂板水平井替代高抽巷或其它方式抽放瓦斯，具有縮短施工周期，緩解采掘面接替緊張局面，節約施工成本，實現“以孔代巷”抽放瓦斯的優點。

如圖1所示，通常，水平井包括直孔段1、造斜段2和水平段3。在采用水平井在采空區進行瓦斯抽放的整個技術中，確定水平井水平段3的空間位置十分重要，水平井水平段3位置是否合適，對于瓦斯抽放效果影響很大。但目前，對此研究很少，而且很多情況是憑借施工經驗，不利于保證瓦斯抽放效果。

發明內容

為了克服水平井在采空區瓦斯抽放時，針對水平井空間位置確定的研究少、案例少、憑借施工經驗的不足，本發明提供一種確定水平井在采空區瓦斯抽放時空間位置的方法，其設置了水平井的走向、在工作面上方的位置、傾斜程度。

本發明是這樣實現的，一種確定水平井在采空區瓦斯抽放的空間位置的方法，其包括以下步驟：

第一步，水平井的走向確定：將水平井的走向與具體開采工作面中煤層的走向一致；

第二步，水平井在工作面上方位置的確定，即水平井的水平段距離煤層的高度的確定：在采動區沿垂直方向由下往上，分為冒落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶，水平井避開冒落帶、彎曲下沉帶，而布置在裂隙帶內；

第三步，水平井的水平段在內錯風巷的距離的確定：將水平井布置在瓦斯聚集區；

第四步，水平井的水平段向采煤工作面方向傾斜；

第五步，根據以上水平井的水平段空間位置的設計，來確定水平井的直孔段、水平井的造斜段的空間位置。

本發明的有益效果是，采用水平井技術在采空區進行瓦斯抽放時，根據該方法可以對水平井的空間位置進行簡單、明確的確定，也就是說：以水平井水平段的走向、距離煤層的高度、內錯風巷的距離為主要內容，實現在采空區瓦斯抽放時，水平井空間位置的確定，方法簡單、步驟明確。

附圖說明

圖1為現有水平井與開采煤層的結構示意圖。

圖2為本發明提供的確定水平井在采空區瓦斯抽放的空間位置的方法的流程圖。

圖3為本發明較佳實施方式中采煤工作面上覆巖層沿工作面推進方向的分區和垂向分帶結構示意圖。

圖4為本發明較佳實施方式中采空區瓦斯流場示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

請參閱圖2，其為本發明提供的一種確定水平井在采空區瓦斯抽放的空間位置的方法的流程圖，其包括以下步驟：第一步S21，水平井的走向確定：將水平井的走向與具體開采工作面中煤層的走向一致；第二步S22，水平井在工作面上方位置的確定，即水平井的水平段距離煤層的高度的確定：在采動區沿垂直方向由下往上，分為冒落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶，水平井避開冒落帶、彎曲下沉帶，而布置在裂隙帶內；第三步S23，水平井的水平段在內錯風巷的距離的確定：將水平井布置在瓦斯聚集區；第四步S24，水平井的水平段向采煤工作面方向傾斜；第五步S25，根據以上水平井的水平段空間位置的設計，來確定水平井的直孔段、水平井的造斜段的空間位置。

接下去，對本發明的確定水平井在采空區瓦斯抽放的空間位置的方法做詳細說明。

第一步S21，根據采空區瓦斯的儲集特征，由于開采煤層的采空區上覆巖層中采動裂隙的存在，為采空區瓦斯儲集提供了空間，所以，將水平井布置在離層裂隙發育且能長時間保持的區域，有利于卸壓瓦斯流動到水平井中，從而保證水平井有效抽采時間長，抽采范圍大，瓦斯抽采率高；水平井的走向應與具體開采工作面中煤層的走向一致，這使得水平井與開采煤層之間的垂直距離保持在一個合理的范圍之內。