[發明專利]地面L型井帶壓爆破造縫及瓦斯排采方法

在審

• 申請號: 202010887006.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111810225A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 付軍輝;趙旭生;林府進;李日富;孫海濤;江萬剛;馬正恒;王然;張玉明;晁建偉;孫銳;孫朋;姚峰;王亞洲;張兆一
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/263;E21B43/26;F42D1/08;F42D3/04
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見

本發明涉及一種地面L型井帶壓爆破造縫及瓦斯排采方法，屬于煤礦瓦斯排采領域。提供地面L型井井型結構，地面L型井包括豎直井段、弧形井段及水平井段；造縫方法包括如下步驟：設置水膠炸藥，沿水平井段的延伸方向布置炸藥；加注壓力水，向水平井段灌注壓力水；封堵，封堵水平井段；爆破致裂，引爆水平井段中的水膠炸藥，對水平井段進行爆破造縫；水壓致裂造縫，在水平井段通過脈沖的方式水壓致裂造縫。排采方法在實施上述步驟后，下生產套管，進行排水降壓排采。本發明能夠提高造縫均勻度及縫隙尺寸，有效地增加裂縫擴展范圍，提升瓦斯的抽采效果及抽采效率。

技術領域

本發明屬于煤礦瓦斯排采領域，涉及一種地面L型井帶壓爆破造縫及瓦斯排采方法。

背景技術

煤層氣俗稱“瓦斯”，其主要成分是甲烷，通常與煤炭伴生，以吸附狀態儲存于煤層內。是很好的燃料，煤層開采時，瓦斯大量涌出會導致煤礦瓦斯事故，并造成能源浪費。采用地面L型井對瓦斯進抽采是解決瓦斯問題的一種常見方法。但是由于煤層的透氣性較差，目前的L型井瓦斯的抽采效率及抽采效果均較差，不能滿足瓦斯排采需求。而爆破致裂在煤礦井下使用具有一定的局限，在采掘工作前進行地面爆破安全較高，通過地面井引爆可增加炸藥量達到更大的造縫擴展范圍，通過壓力水帶壓爆破能更好的進行致裂造縫，有助提高地面井瓦斯排采量和煤礦生產時的瓦斯安全。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種地面L型井帶壓爆破造縫及瓦斯排采方法，能夠增加地面L型井水平井段內的造縫范圍及縫隙均勻程度，有效地增加裂縫擴展范圍，提高瓦斯的抽采效率及抽采效果。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

地面L型井帶壓爆破造縫方法，提供地面L型井，地面L型井包括豎直井段、弧形井段及水平井段，包括如下步驟：設置炸藥，沿水平井段的延伸方向布置炸藥；加注壓力水，向水平井段灌注壓力水；封堵，封堵水平井段；爆破致裂，引爆水平井段中的炸藥，對水平井段進行爆破造縫。

可選地，還包括如下步驟：水壓致裂造縫，在水平井段通過脈沖的方式水壓致裂造縫。

可選地，水平井段內共軸設置有若干炸藥盒，若干炸藥盒沿水平井段的延伸方向依次設置；炸藥均勻地設置在炸藥盒的內壁上，炸藥通過炸藥盒設置在水平井段內。

可選地，炸藥盒為管狀，炸藥盒的管壁上貫穿設置有若干篩孔，相鄰炸藥盒之間設置有連接短管，連接短管與水平井段的內壁之間設置有彈簧居中器，炸藥盒通過連接短管及彈簧居中器設置在水平井段的軸線上。

可選地，炸藥盒直徑與水平井段直徑之差為30-40mm，炸藥盒上篩孔的半徑為10-15mm。

可選地，“加注壓力水”步驟中，壓力水的水壓為1-2MPa；“封堵”步驟中，采用水泥漿在弧形井段中對水平井段進行封堵，封堵長度為3-5m，水泥漿中埋設用于引爆炸藥的防水雷管，候凝48小時。

可選地，“水壓致裂造縫”步驟在“爆破致裂”步驟結束后1小時內進行。

可選地，炸藥采用水膠炸藥，“爆破致裂”步驟中，炸藥的引爆方式為同時引爆。

可選地，“水壓致裂造縫”步驟中，采用攜砂水壓致裂造縫，致裂壓力為20-35MPa。

可選地，實施如權利要求1-9任一項所述的地面L型井帶壓爆破造縫方法后，下生產套管，進行排水降壓排采。

可選地，水平井段的長度≥500m，水平井段的直徑為130-200mm，水平井段傾斜1-2°布置，水平井段的末端較低，利于“加注壓力水”步驟中壓力水注滿水平井段。

可選地，炸藥盒采用具備一定強度的塑性管，炸藥盒的長度為1m，炸藥盒上篩孔的數量為50個。

可選地，連接短管的長度為100mm，彈簧居中器設置在連接短管上，使炸藥盒居中。