一种抽采采空区瓦斯的方法
阅读：159发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种抽采采空区瓦斯的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种抽采采空区瓦斯的方法，属于瓦斯抽采技术领域，可解决现有采空区的废弃矿井中蕴藏的 煤 层气资源长期没有得到大 力 的开发的问题，包括如下步骤：在两个采矿工作面之间的煤柱上施工一口垂直井，该垂直井一开钻至基岩以下50m后一开固井；二开钻至两个采空工作面之间的煤柱上部，下入 套管 完成二开固井；三开钻至煤柱 底板 ，下入筛管，筛管位于井底至三开开孔处，筛管的筛眼对准煤柱两侧采空区工作面；根据钻遇 煤层 深度，在采空区地理方位下入氮气振动压裂设备，对煤柱两侧的工作面进行氮气振动压裂，将煤柱压穿，导通两个相邻采空区工作面，即可实现一口采空井对两个采空区工作面同时进行瓦斯抽采。，下面是一种抽采采空区瓦斯的方法专利的具体信息内容。
一种抽采采空区瓦斯的方法
技术领域
[0001] 本发明属于瓦斯抽采技术领域，具体涉及一种抽采采空区瓦斯的方法。
背景技术
[0002] 现存为数众多的废弃矿井，由于观念、技术、资金等原因，废弃矿井中蕴藏的巨量煤层气资源长期没有得到大力的开发，任其自由逸散至地表，不但造成了巨大的资源浪费，加剧了温室效应，也给矿区人民生命财产安全带来了隐患。对其进行开发利用是充分利用煤层气资源，实现煤炭产业清洁安全低碳高效发展、促进煤矿安全生产、实现温室气体减排的必由之路。
[0003] 近年来，随着我国国民经济和社会的发展，煤炭产量的增加，越来越多的采煤工作面因开采结束而被封闭。由于大气压力变化，采空区密封性不佳等因素的影响，采空区瓦斯有时会向其他采掘空间渗漏，导致其他工作面瓦斯涌出量增大以及瓦斯涌出异常等现象。另外，采空区瓦斯可通过封闭性较差的井口甚至地表裂缝逸散到大气中，进一步加剧了全球温室效应。因此，对采空区瓦斯进行抽采利用能够减少采空区瓦斯向邻近采掘空间的渗漏，减小因采空区瓦斯向大气逸散而产生的温室效应，而且能够取得可观的经济效益。采空区瓦斯抽采技术将采空区内遗煤、煤柱及邻近煤岩层不断解吸释放的瓦斯抽采至地面，也是煤与瓦斯共采技术体系的重要组成部分。
发明内容
[0004] 本发明针对现有采空区的废弃矿井中蕴藏的煤层气资源长期没有得到大力的开发的问题，提供一种抽采采空区瓦斯的方法。
[0005] 本发明采用如下技术方案：一种抽采采空区瓦斯的方法，包括如下步骤：
第一步，在两个采矿工作面之间的煤柱上施工一口垂直井，该垂直井一开钻至基岩以下50m后一开固井；
第二步，二开钻至两个采空工作面之间的煤柱上部，下入套管完成二开固井；
第三步，三开钻至煤柱底板，下入筛管，筛管位于井底至三开开孔处，筛管的筛眼对准煤柱两侧采空区工作面；
第四步，根据钻遇煤层深度，在采空区地理方位下入氮气振动压裂设备，对煤柱两侧的工作面进行氮气振动压裂，将煤柱压穿，导通两个相邻采空区工作面，即可实现一口采空井对两个采空区工作面同时进行瓦斯抽采。
第一步，在两个采矿工作面之间的煤柱上施工一口垂直井，该垂直井一开钻至基岩以下50m后一开固井；
第二步，二开钻至两个采空工作面之间的煤柱上部，下入套管完成二开固井；
第三步，三开钻至煤柱底板，下入筛管，筛管位于井底至三开开孔处，筛管的筛眼对准煤柱两侧采空区工作面；
第四步，根据钻遇煤层深度，在采空区地理方位下入氮气振动压裂设备，对煤柱两侧的工作面进行氮气振动压裂，将煤柱压穿，导通两个相邻采空区工作面，即可实现一口采空井对两个采空区工作面同时进行瓦斯抽采。
[0006] 本发明的有益效果如下：由于采掘工作面采掘形成采空区后，上覆岩层会随着时间推移形成变形错位，如果直接在采空区上部施工煤层气井由于地层应力的释放会造成采空井井身结构被破坏，无法生产。在煤柱上布置采空井同时抽采两个工作面的瓦斯，既能保证井身结构的稳定性又增加了采空井抽采的范围，延长了采空区井的服务时间，采出的瓦斯经过提纯，既产生了经济效益又保障了煤矿生产的安全，具有良好的经济社会效益。
[0007] 1. 本发明通过煤柱中央完井氮气振动压裂贯通两个采空区工作面地面抽采采空区瓦斯可实现对采空区瓦斯抽采的提产稳产，节省1口垂直井的各项工程费，且1口采空区瓦斯抽采井能同时抽采两个工作面的瓦斯，经济效益突出。
[0008] 2. 在煤柱上布置采空井同时抽采两个工作面的瓦斯，既能保证井身结构的稳定性又增加了采空井抽采的范围，延长了采空区井的服务时间，采出的瓦斯经过提纯，既产生了经济效益又保障了煤矿生产的安全，具有良好的经济社会效益。
[0009] 3. 工作面采完封闭后，采空工作面内仍赋存有大量的瓦斯同时随着深部下组煤的开采，下组煤的采动影响会造成下部煤层气逸散到上部采空区内。本发明利用煤柱的相对稳定，一定程度上保障了采空区瓦斯抽采井井身结构的稳定，不仅仅能实现长时间抽采本煤层采空工作面内的瓦斯，还能抽采邻近卸压区的瓦斯，保证矿井采掘工作面的安全，获得更大的社会经济效益。
[0010] 4. 本发明采用氮气振动压裂的方式既保证了不会给采空区带入空气，引起煤层自燃，又能导通煤柱两侧采空工作面，压裂方案安全高效。
[0012] 图1为本发明井位布置示意图；图2为本发明图1中井身结构示意图；
其中：1-采空区；2-井位；3-一开开孔；4-二开开孔；5-三开开孔。
其中：1-采空区；2-井位；3-一开开孔；4-二开开孔；5-三开开孔。
具体实施方式
[0013] 结合附图，对本发明做进一步说明。
[0014] 如图所示，一种抽采采空区瓦斯的方法，包括如下步骤：第一步，在两个采矿工作面之间的煤柱上施工一口垂直井，该垂直井一开钻至基岩以下50m后一开固井；
第二步，二开钻至两个采空工作面之间的煤柱上部，下入套管完成二开固井；
第三步，三开钻至煤柱底板，下入筛管，筛管位于井底至三开开孔处，筛管的筛眼对准煤柱两侧采空区工作面；
第四步，根据钻遇煤层深度，在采空区地理方位下入氮气振动压裂设备，对煤柱两侧的工作面进行氮气振动压裂，将煤柱压穿，导通两个相邻采空区工作面，即可实现一口采空井对两个采空区工作面同时进行瓦斯抽采。
第二步，二开钻至两个采空工作面之间的煤柱上部，下入套管完成二开固井；
第三步，三开钻至煤柱底板，下入筛管，筛管位于井底至三开开孔处，筛管的筛眼对准煤柱两侧采空区工作面；
第四步，根据钻遇煤层深度，在采空区地理方位下入氮气振动压裂设备，对煤柱两侧的工作面进行氮气振动压裂，将煤柱压穿，导通两个相邻采空区工作面，即可实现一口采空井对两个采空区工作面同时进行瓦斯抽采。
[0015] 其中，一开D311的钻头开孔，钻入基岩50m完钻，下入φ244.5的表层地质套管，防止地表黏土坍塌；二开D215.9的钻头开钻，在确定有瓦斯气或煤柱上部50m处，下入φ177.8的套管，封固；
三开D152的钻头开钻，钻至目的煤柱底板，裸眼完井。
三开D152的钻头开钻，钻至目的煤柱底板，裸眼完井。
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