CN101672196A - 一种提高地面钻井抽采采动卸压瓦斯量的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高地面钻井抽采采动卸压瓦斯量的方法，适用于地面钻井抽采采空区瓦斯时提高抽采采动卸压煤层的瓦斯量。通过向布置在地面钻井中的抽采瓦斯管内投入沙袋以封堵地面钻井与采空区沟通的裂隙，使地面钻井减少抽采采空区的瓦斯，主要抽采上部被保护层的采动卸压瓦斯，从而大幅度提高抽采瓦斯浓度和抽采量，降低被保护层的瓦斯含量，同时降低保护层采空区的煤炭自燃威胁。此方法工艺简单，操作方便，成本低，不仅提高了地面钻井抽采采动卸压瓦斯量，而且延长了地面钻井的有效抽采瓦斯时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高地面钻井抽采采动卸压瓦斯量的方法，尤其适用于地面钻井抽采采空区瓦斯时提高抽采上部被保护层的采动卸压瓦斯量。
背景技术
瓦斯灾害的防治在我国高瓦斯及突出矿井占有极其重要的地位，其中开采保护层是最重要的措施之一。为提高保护效果，往往利用钻孔抽采被保护层的卸压瓦斯，近年来地面钻井抽采卸压瓦斯技术在我国很多矿区进行了试验，取得了显著的效果。
地面钻井和下保护层开采相结合抽采瓦斯时，地面钻井穿过上部被保护层、施工至下部保护层顶板上方的裂隙带内停钻，然后进行固井并下入抽采瓦斯管，当保护层的回采工作面推过地面钻井一定距离后，利用卸压“增透效应”和“增流效应”，地面钻井开始抽采上部被保护层的采动卸压瓦斯，降低瓦斯含量，提高保护效果。
由于地面钻井穿过部分含水层，大量的水涌入井内严重影响了瓦斯抽采效果，因此把地面钻井的井底布置在裂隙带范围内，通过与采空区导通的裂隙把水排出到采空区，保证抽采采动卸压瓦斯的效果。
若设计钻井时参考的煤层地质条件与实际情况存在较大偏差，或由于钻井施工误差大，可能造成地面钻井的井底位于裂隙带下方的垮落带、甚至采空区，而不是设计的裂隙带范围，则地面钻井抽采的气体主要为保护层采空区的低浓度瓦斯，而不是上部被保护层的卸压高浓度瓦斯。地面钻井抽采的瓦斯浓度较低、特别是低于16％时，保护层的采空区中氧气浓度上升，增大了煤炭自燃威胁。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种地面钻井抽采采空区瓦斯时可使地面钻井提高抽采被保护层采动卸压瓦斯量的方法。
本发明的提高地面钻井抽采采动卸压瓦斯量的方法，在地面垂直向下打钻施工地面钻井，穿过上部卸压煤层至下部开采煤层顶板上方的裂隙带内停钻，然后进行固井并下入抽采瓦斯管；当下部开采煤层的工作面推过地面钻井一段距离后，地面钻井在负压作用下通过抽采瓦斯管开始抽采上部卸压煤层的卸压高浓度瓦斯和少量采空区的瓦斯，当地面钻井抽采的瓦斯浓度低于16％时，向抽采瓦斯管内投入多个沙袋，沙袋落入地面钻井的底部，使地面钻井与采空区阻隔，大幅度减少采空区的瓦斯抽采量，以此提高上部卸压煤层的抽采量。
所述的多个沙袋为20～100个，沙袋的直径为2～7cm。
有益效果：本发明适用于地面钻井抽采采空区瓦斯时提高抽采采动卸压瓦斯量，有效抽采被保护层的瓦斯。通过向抽采瓦斯管内投入沙袋以封堵地面钻井与采空区沟通的裂隙，增大地面钻井的阻力，减少采空区瓦斯抽采量、使地面钻井主要抽采被保护层的采动卸压瓦斯，从而大幅度提高了抽采瓦斯浓度和抽采量，降低被保护层的瓦斯含量，同时降低保护层采空区的煤炭自燃威胁。此方法工艺简单，操作方便，成本低，不仅提高了地面钻井抽采采动卸压瓦斯量，而且延长了地面钻井的有效抽采瓦斯时间，具有广泛的实用性。
附图说明
附图是本方法提高地面钻井抽采采动卸压瓦斯量的结构示意图。
图中：沙袋-1，地面钻井-2，抽采瓦斯管-3，下部开采煤层-4，采空区-5，上部卸压煤层-6。
具体实施方式
本发明提高地面钻井抽采采动卸压瓦斯量的方法：在地面垂直向下打钻施工地面钻井2，穿过上部卸压煤层6直至下部开采煤层4顶板上方的裂隙带内停钻；然后用钢管和水泥浆进行固井并下放抽采瓦斯管3，抽采瓦斯管3穿过上部卸压煤层6的管段为筛管，其余管段为实管。下部开采煤层4的工作面推过地面钻井2一段距离后，地面钻井2在负压作用下通过抽采瓦斯管3开始抽采上部卸压煤层6和采空区5的瓦斯。当地面钻井2的终井位置处在垮落带内，或地面钻井与采空区导通的裂隙非常发育，造成地面钻井2主要抽采采空区5的低浓度瓦斯时，关闭地面瓦斯抽采系统中与抽采瓦斯管3相连管路上的阀门，并拆掉与抽采瓦斯管3端口相连的管路，此时向抽采瓦斯管3中投入预先制作的20～100个直径为2～7cm的沙袋1，以封堵地面钻井2底部与采空区5沟通的大裂隙，最后连接抽采管路并重新打开阀门继续进行瓦斯抽采，使地面钻井2减少采空区5的瓦斯抽采量，主要抽采被保护层的采动卸压瓦斯，以大幅度提高抽采瓦斯浓度及采动卸压瓦斯抽采量，降低上部卸压煤层6的瓦斯含量，同时降低保护层采空区5的煤炭自燃威胁。采用沙袋1封堵裂隙是为保证封堵后涌入地面钻井2的水可通过未封堵的小裂隙和沙粒之间的空隙渗透到采空区5中，实现井内积水的排出。
Claims (2)
1.一种提高地面钻井抽采采动卸压瓦斯量的方法，在地面垂直向下打钻施工地面钻井(2)，穿过上部卸压煤层(6)至下部开采煤层(4)顶板上方的裂隙带内停钻，然后进行固井并下入抽采瓦斯管(3)；当下部开采煤层(4)的工作面推过地面钻井(2)一段距离后，地面钻井(2)在负压作用下通过抽采瓦斯管(3)开始抽采上部卸压煤层(6)的卸压高浓度瓦斯和少量采空区(5)的瓦斯，其特征在于：当地面钻井(2)抽采的瓦斯浓度低于16％时，向抽采瓦斯管(3)内投入多个沙袋(1)，沙袋(1)落入地面钻井(2)的底部，使地面钻井(2)与采空区(5)阻隔，大幅度减少采空区(5)的瓦斯抽采量，以此提高上部卸压煤层(6)的抽采量。
2.根据权利要求1所述的一种提高地面钻井抽采采动卸压瓦斯量的方法，其特征在于：所述的多个沙袋(1)为20～100个，沙袋(1)的直径为2～7cm。
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| CN102352769A (zh) * | 2011-10-21 | 2012-02-15 | 河南煤业化工集团研究院有限责任公司 | 高突矿井煤与瓦斯共采一体化开采方法 |
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