[發明專利]一種抽采采空區瓦斯的方法

在審

• 申請號: 201911346044.9
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111022108A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 李德慧;李兵;劉亮亮;張江華;楊玉龍;張永成;徐云;張為;荊俊杰;秦玉霞;王越;白楊;郭丁丁;崔宇翔
• 申請（專利權）人: 山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/00;E21B43/26
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

一種抽采采空區瓦斯的方法，屬于瓦斯抽采技術領域，可解決現有采空區的廢棄礦井中蘊藏的煤層氣資源長期沒有得到大力的開發的問題，包括如下步驟：在兩個采礦工作面之間的煤柱上施工一口垂直井，該垂直井一開鉆至基巖以下50m后一開固井；二開鉆至兩個采空工作面之間的煤柱上部，下入套管完成二開固井；三開鉆至煤柱底板，下入篩管，篩管位于井底至三開開孔處，篩管的篩眼對準煤柱兩側采空區工作面；根據鉆遇煤層深度，在采空區地理方位下入氮氣振動壓裂設備，對煤柱兩側的工作面進行氮氣振動壓裂，將煤柱壓穿，導通兩個相鄰采空區工作面，即可實現一口采空井對兩個采空區工作面同時進行瓦斯抽采。

技術領域

本發明屬于瓦斯抽采技術領域，具體涉及一種抽采采空區瓦斯的方法。

背景技術

現存為數眾多的廢棄礦井，由于觀念、技術、資金等原因，廢棄礦井中蘊藏的巨量煤層氣資源長期沒有得到大力的開發，任其自由逸散至地表，不但造成了巨大的資源浪費，加劇了溫室效應，也給礦區人民生命財產安全帶來了隱患。對其進行開發利用是充分利用煤層氣資源，實現煤炭產業清潔安全低碳高效發展、促進煤礦安全生產、實現溫室氣體減排的必由之路。

近年來，隨著我國國民經濟和社會的發展，煤炭產量的增加，越來越多的采煤工作面因開采結束而被封閉。由于大氣壓力變化，采空區密封性不佳等因素的影響，采空區瓦斯有時會向其他采掘空間滲漏，導致其他工作面瓦斯涌出量增大以及瓦斯涌出異常等現象。另外，采空區瓦斯可通過封閉性較差的井口甚至地表裂縫逸散到大氣中，進一步加劇了全球溫室效應。因此，對采空區瓦斯進行抽采利用能夠減少采空區瓦斯向鄰近采掘空間的滲漏，減小因采空區瓦斯向大氣逸散而產生的溫室效應，而且能夠取得可觀的經濟效益。采空區瓦斯抽采技術將采空區內遺煤、煤柱及鄰近煤巖層不斷解吸釋放的瓦斯抽采至地面，也是煤與瓦斯共采技術體系的重要組成部分。

發明內容

本發明針對現有采空區的廢棄礦井中蘊藏的煤層氣資源長期沒有得到大力的開發的問題，提供一種抽采采空區瓦斯的方法。

本發明采用如下技術方案：

一種抽采采空區瓦斯的方法，包括如下步驟：

第一步，在兩個采礦工作面之間的煤柱上施工一口垂直井，該垂直井一開鉆至基巖以下50m后一開固井；

第二步，二開鉆至兩個采空工作面之間的煤柱上部，下入套管完成二開固井；

第三步，三開鉆至煤柱底板，下入篩管，篩管位于井底至三開開孔處，篩管的篩眼對準煤柱兩側采空區工作面；

第四步，根據鉆遇煤層深度，在采空區地理方位下入氮氣振動壓裂設備，對煤柱兩側的工作面進行氮氣振動壓裂，將煤柱壓穿，導通兩個相鄰采空區工作面，即可實現一口采空井對兩個采空區工作面同時進行瓦斯抽采。

本發明的有益效果如下：

由于采掘工作面采掘形成采空區后，上覆巖層會隨著時間推移形成變形錯位，如果直接在采空區上部施工煤層氣井由于地層應力的釋放會造成采空井井身結構被破壞，無法生產。在煤柱上布置采空井同時抽采兩個工作面的瓦斯，既能保證井身結構的穩定性又增加了采空井抽采的范圍，延長了采空區井的服務時間，采出的瓦斯經過提純，既產生了經濟效益又保障了煤礦生產的安全，具有良好的經濟社會效益。

1. 本發明通過煤柱中央完井氮氣振動壓裂貫通兩個采空區工作面地面抽采采空區瓦斯可實現對采空區瓦斯抽采的提產穩產，節省1口垂直井的各項工程費，且1口采空區瓦斯抽采井能同時抽采兩個工作面的瓦斯，經濟效益突出。

2. 在煤柱上布置采空井同時抽采兩個工作面的瓦斯，既能保證井身結構的穩定性又增加了采空井抽采的范圍，延長了采空區井的服務時間，采出的瓦斯經過提純，既產生了經濟效益又保障了煤礦生產的安全，具有良好的經濟社會效益。