[發明專利]一種松軟煤層本層瓦斯抽采方法

無效

• 申請號: 201410163890.8
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103912304A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 周東平;覃樂;郭臣業;沈大富;李棟;周俊杰;張尚斌;徐濤;王聯;張翠蘭;陳興燚
• 申請（專利權）人: 重慶市能源投資集團科技有限責任公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/26
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明涉及一種煤層瓦斯氣抽采方法，尤其是一種松軟煤層本層瓦斯抽采方法。

背景技術

煤層瓦斯是一種潔凈能源，但對煤礦生產而言更是一種災害源。我國的煤炭賦存地質條件復雜，主要依靠地下開采，隨著開采深度的增加，煤層瓦斯含量逐漸增加，煤層瓦斯壓力增大，突出的危險性增高，防突難度越來越大。現有采煤工作面瓦斯抽采是分別通過運輸巷和回風巷內在本煤層中打順層鉆孔進行抽采。由于在松軟煤層中鉆孔往往會出現塌孔現象，導致所鉆的孔不成形、鉆孔有效深度淺、抽放及卸壓覆蓋范圍小，達標時間長。特別是重慶地區所屬煤礦煤層大多為松軟煤層，其煤層硬度低、瓦斯含量高、透氣性差，相鄰鉆孔孔距通常只能布設在1～3米之間，鉆孔布設密度大，鉆孔數量多，鉆孔和抽采工作量大，其缺陷和不足顯得尤為突出。為此，需要對現有松軟煤層瓦斯抽采方式進行改進。

發明內容

本發明的目的是針對現有的煤層抽采技術的不足，提供一種松軟煤層本層瓦斯抽采方法，以減少鉆孔數量，提高抽采率，確保采煤工作的安全性。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種松軟煤層本層瓦斯抽采方法，包括以下步驟：

a、在煤巷內通過鉆機、中空鉆桿和門式鉆頭鉆順層孔至設定深度后停轉，鉆進過程中采用0.8～1.2MPa的中風壓壓縮空氣排渣；

b、拆除鉆機與中空鉆桿之間的連接構件，并在中空鉆桿中置入壓裂篩管，該壓裂篩管長度與順層孔深度相適應；

c、退出中空鉆桿，并在順層孔孔口部位按壓裂密封要求形成封孔段；

d、將壓裂篩管通過管件與壓裂泵組連接；

e、轉移鉆機至下一鉆孔位置，連接中空鉆桿和門式鉆頭，鉆下一個順層孔，兩相鄰順層孔間中心距離為10～20米；

f、重復步驟b～e，直至設定區域的順層孔全部完成鉆孔；

g、重復步驟b～d，直至設定區域的壓裂篩管全部與壓裂泵組連接；

h、利用壓裂泵組對松軟煤層實施水力壓裂，并對壓裂壓力進行控制；

i、拆除壓裂篩管與壓裂泵組的連接管件，將壓裂篩管與煤礦井下瓦斯抽采系統連接，利用壓裂篩管進行煤層瓦斯抽采，直至煤層瓦斯含量符合安全采煤標準。

采用上述技術方案的本發明，通過利用中空鉆桿尚未退出時作為壓裂篩管的引導管，將壓裂篩管置入順層孔中，其鉆孔深度可得到充分利用，即使在鉆桿退出順層孔出現塌孔現象時，也不會導致鉆孔的有效深度縮短。同時，利用水力壓裂方式對煤層進行壓裂，并在壓裂過程中控制壓裂壓力，以提高煤層的透氣性，在鉆孔直徑和深度相同的情形下，可有效增大順層孔間的距離，以減少鉆孔數量，節省內層開采準備時間，提高采煤效率。

本發明中的門式鉆頭是現有技術中的一種中空鉆頭，鉆頭的頭部設有一可向外開啟的單向常閉門，當從鉆頭內部的中孔頂持該門時，該長閉門可被頂開，否則，其處于關閉狀態。

優選的，所述順層孔直徑為95mm～120mm。以方便采用現有尺寸規格的鉆頭鉆孔，并確保壓裂和抽采的方便性，降低抽采成本，提高抽采效率。

本發明與現有技術相比的有益效果是，鉆孔數量少、抽采效率高，采煤工作安全，采煤效率高。

附圖說明

圖1是應用本本發明方法時，在中空鉆桿2中設置壓裂篩管5狀態的結構示意圖。

圖2是應用本發明方法施工的兩相鄰順層孔4的位置關系示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但并不因此將本發明限制在所述的實施范圍之中。

參見圖1、圖2，一種松軟煤層本層瓦斯抽采方法，包括以下步驟：

a、在煤巷內通過鉆機1、中空鉆桿2和門式鉆頭3鉆直徑為95mm～120mm的順層孔4至設定深度后停轉，鉆進過程中采用0.8～1.2MPa的中風壓壓縮空氣排渣；

b、拆除鉆機1與中空鉆桿2之間的連接構件，并在中空鉆桿2中置入壓裂篩管5，該壓裂篩管5長度與順層孔4深度相適應；

c、退出中空鉆桿2，并在順層孔4孔口部位按壓裂密封要求形成封孔段41；

d、將壓裂篩管5通過管件與壓裂泵組連接；

e、轉移鉆機1至下一鉆孔位置，連接中空鉆桿2和門式鉆頭3，鉆下一個順層孔4，兩相鄰順層孔4間中心距離為10～20米；

f、重復步驟b～e，直至設定區域的順層孔4全部完成鉆孔；

g、重復步驟b～d，直至設定區域的壓裂篩管5全部與壓裂泵組連接；

h、利用壓裂泵組對松軟煤層實施水力壓裂，并對壓裂壓力進行控制；