[發明專利]水封鉆場抽采原始煤田煤層氣的產氣礦井

在審

• 申請號: 201510349224.8
• 申請日: 2015-06-24
• 公開（公告）號: CN105019936A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 柴兆喜
• 申請（專利權）人: 柴兆喜
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

背景技術??現有各類礦井，只開采煤等固體礦產。現有原始煤田煤層氣開采技術，為自地面向煤層鉆孔，只適用于個別煤層瓦斯壓力大的煤田。現有瓦斯抽采，作為煤礦安全措施，只利用煤礦開采煤炭的巷道進行。

發明內容??本發明水封鉆場抽采原始煤田煤層氣的產氣礦井(本申請文件以下簡稱產氣礦井)，目的是提供新的煤層氣開采技術。產氣礦井內沒有煤炭開采的場所和設施，礦井產品為煤層氣。礦井井巷規格和礦井鋪助生產系統，只滿足煤層氣抽采的水封鉆場建設和煤層氣開采、運輸。

產氣礦井的井田劃分。界定產氣礦井開采范圍的井田，需生產幾十年，面積幾十平方公里，其煤層群沿煤層走向劃為儲量相等的兩翼，每翼的煤層群沿傾斜劃分為儲量相當的多個采區。可幾個采區同時開采，相鄰采區接替生產。每采區的煤層，劃分為上組煤層群和下組煤層群，兩煤層群的各煤層，同時抽采煤層氣。

產氣礦井的開拓。按全礦井所產全部煤層氣的井下運費總和最小原則，于產氣礦井的井田中央，建設礦井進風井筒、礦井回風井筒。自進風井筒，沿煤層傾斜方向，施工位于上組煤層群最下方煤層之內。或其底板巖層內的礦井總進風巷道。自礦井回風井筒，沿煤層傾斜方向，施工下組煤層群最下方煤層內，或其底板巖層內的礦井總回風巷道。礦井總進風巷道和礦井總回風巷道端部，以反井井筒或傾斜巷道連接，構成礦井通風系統，該系統內有提升、運輸、供電、排水、壓縮空氣管等礦井鋪助生產系統。沿前述礦井通風系統的井筒和巷道全長，有礦井總瓦斯抽采管，直接連通位于地面的瓦斯抽采泵。

產氣礦井的采區。每采區，自礦井總進風巷道和礦井總回風巷道，沿煤層走向中央，同步施工上組煤層群最下方煤層內或其底板巖層內的采區進風巷以及下組煤層群最下方煤層內或其底板巖層內的采區回風巷。上述兩條巷道的端部，由反井井箱相連接，構成采區通風系統。沿該系統全長，有采區瓦斯抽采管道連通礦井總瓦斯抽采管道。通風系統內有采區運輸、排水、供電、供壓縮空氣管的采區鋪助生產系統。

水封鉆場。自采區進風巷和采區回風巷，分別依次施工水封巷道、穿過上組煤層群和下組煤層群各個煤層的上向充水巖巷、各煤層內施工本煤層內多條瓦斯抽采煤孔的鉆場煤巷。沿上述巷道全長，有鉆場瓦斯抽采管連通采區瓦斯抽采管道。水封巷道內有擋水墻；上向充水巷道遇煤層前的下部，充滿水、沙、土、石塊、混凝土塊，構成水封鉆場。

產氣礦井的生產接替。每個采區，以巷道掘進技術，同步延長采區進風巷和采區回風巷，以施工新水封鉆場，接替老水封鉆場，實現采區連續生產。施工新采區接替老采區，實現產氣礦井連續生產。

本發明的優點：一是，上向充水巷道內的水，充滿巷道周邊巖層內縫隙，阻斷通風巷道內空氣漏入鉆場煤巷后混入抽出的瓦斯，從而可抽采純瓦斯生產煤層氣；二是，全礦井內瓦斯抽采煤孔總孔長大，提高煤層氣產量。

附圖說明

圖1產氣礦井井田劃分圖

圖中，1為井田邊界，2為兩翼界線，3為礦井進風井筒，4為礦井回風井筒，5為礦井總進風巷道，6為礦井總回風巷道，7為采區。連接5、6的反井井筒或傾斜巷道，因位置隨機選擇，圖上未畫。

圖2產氣礦井的煤層氣抽采井巷工程圖

圖中，3為礦井進風井筒，4為礦井回風井筒，8為礦井總進風巷道，9為礦井總回風巷道，10為采區進風巷，11為采區回風巷，12為反井井筒，13為水封巷道，14為上向充水巷道，15為鉆場煤巷，16為擋水墻，17為水、沙、土、石塊、混凝土塊，18為常關風門，19為上組煤層群最下方煤層，20為下組煤層群最下方煤層，21為瓦斯抽采煤孔，22為聯絡巷道。

實施方案??產氣礦井的采區，用于現有煤礦抽采煤層氣。此時，其采區進風巷連接煤礦的進風巷道，其采區回風巷連接煤礦的回風巷道。