CN101915083B - 煤矿井上下联合抽采煤层气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤层气开采技术，具体为一种煤矿井上下联合抽采煤层气的方法。解决地面钻井抽放和煤层中钻孔抽放瓦斯效果差的问题。包括在地面施工抽采钻井、在煤层中施工井下定向长钻孔，使所述的抽采钻井的压裂区和井下定向长钻孔的抽放区交联，然后对煤层中的井下定向长钻孔进行有效封孔，然后利用地面的压裂设备通过抽采钻井对地面钻进的抽放区域和煤层的长钻孔抽放区域进行压裂处理，然后再进行抽采。优点是提高了煤层气抽采速度和效率、缩短煤层气抽采工程的建设周期。

Description

煤矿井上下联合抽采煤层气的方法
技术领域
本发明涉及一种煤层气开采技术，具体为一种煤矿井上下联合抽采煤层气的方法。
背景技术
井下钻孔抽采是煤矿瓦斯治理和消除煤与瓦斯突出的主要措施之一，通过抽采降低煤层瓦斯含量，减少矿井回采时的瓦斯涌出量和降低煤与瓦斯突出的危险性。目前对煤层气的处理有两种办法，一种是在含有高浓度瓦斯的煤田区域地面打井，然后通过注水压裂，增加煤层的裂隙，并把瓦斯排出，再通过井管将瓦斯导出；但是在很多情况下仅采用地面钻井压裂范围有限，钻井抽采量低，抽采时间长。另一种办法就是在井下的巷道内，利用钻机定向打出若干钻孔来释放瓦斯，并通过管道收集。但对于透气性较差的煤层，在井下直接进行钻孔抽采，效果较差。目前提高煤层透气性的方法有多种，诸如，井下水力压裂、水力割缝等方法，但效果均不明显。当前较为有效的方法是开采保护层，通过开采保护层可以提高被保护层的透气性，对提高瓦斯抽采效果明显，但在某些区域，保护层的煤层较薄、煤质差，不具备开采的条件或经济价值，同时由于很多矿井不具备开采保护层的条件，因此该方法具有局限性。
在实践生产中，也有将两种措施结合使用的情形，以达到提高瓦斯抽放的效果，但是实际状况是，地上钻井和地下钻孔抽放还是各自独立工作，没有产生协同效果。
发明内容
本发明为了解决地面钻井抽放和煤层中钻孔抽放瓦斯效果差的问题而提供了一种地面钻井与井下钻孔联合抽采煤层气的方法。
本发明是由以下技术方案实现的，一种煤矿井上下联合抽采煤层气的方法，包括在地面施工抽采钻井、在煤层中施工井下定向长钻孔，使所述的抽采钻井和井下定向长钻孔交联贯通，然后对煤层中的井下定向长钻孔进行有效封孔，然后利用地面的压裂设备通过抽采钻井对地面钻进的抽放区域和煤层的长钻孔抽放区域进行压裂处理，然后再进行抽采。
与现有抽采技术相比，本发明所述的技术具有以下优点：
1、提高了煤层气抽采速度和效率
地面压裂井下抽采的意义首先表现为煤层气的快速高效抽采。由于地面压裂井的压裂使得长钻孔相当于进行了全孔压裂作业，煤储层是一裂缝型储层，在原始条件下煤层中存在大量的裂缝，这些裂缝或者局部闭合或者局部充填，连通能力有限，经过压裂施工，在垂直井两侧产生了导流能力很高的裂缝，相对于煤层中原有的裂缝，压裂缝的导流能力很高，而且具有很好的连同性，储层中的气体可以改变流动方式，以更快的速度流向井筒，大大提高了产出效率。井下长钻孔又将这些流动高速通道联系在一起，成为更加通畅的流动通道。因此，控制范围内煤储层的导流能力大大提高，在负压抽采时，气体的流动阻力大大降低，因此抽采速度可以有极大的提高。多个垂直井的压裂缝与长钻孔可以有效地沟通，使得长钻孔发的抽采影响范围极大的提高，可以用较少的钻孔高效地抽采煤层气。
2、缩短煤层气抽采工程的建设周期
地面压裂与井下抽采联动煤层气抽采技术的意义还表现为抽采工程的建设周期的大大缩短。首先是钻孔工作量的减少。一般情况下，长钻孔的孔间距为30-50m，使用地面压裂与井下抽采联动煤层气抽采技术后，由于系统的控制范围大大增加，可以将井下长钻孔的间距增大到100米，甚至更大。从而井下长钻孔施工作业量将减少至少一半，钻业时间也将至少缩短为原来的一半，同时还减少了至少一次搬家和校正孔位的时间。第二是煤层气集输系统的节省。利用原有的煤层气地面/井下技术系统，可以节省再建一套集输系统的时间。因此地面压裂与井下抽采联动煤层气抽采技术可以节省建设时间，大大缩短煤层气抽采工程的建设周期。
总之由于钻孔工程量、搬家次数的减少、抽采效率的提高和气体集输系统的高效利用，在大大缩短抽采时间的同时，可以节约大量的工程投入，减少人力、物力和财力的使用。
附图说明
图1为本发明的井孔及钻孔布置示意图
图2为图1的俯视图
图3为图1的侧视图
图中：1-煤层、2，3，4-抽采钻井、5-非煤层、6-巷道、7，8-定向长钻孔
具体实施方式
如图1、2、3所示，在井下利用钻机施工定向长钻孔8、7，两钻孔竖向排列，再在地面施工抽采钻井2、3、4，通过精确定位使所述的抽采钻井2、3、4分别穿过井下定向长钻孔8、7使钻孔与抽采钻井实现精确贯通。将定向长钻孔3进行有效封孔，然后在地面利用地面钻井压裂装备与技术对抽采钻井2、3、4周围的施工区域(图中虚线部分)和定向长钻孔8、7周围的施工区域(图中虚线部分)的煤层进行全部压裂，这样操作可以将地面抽采钻井2、3、4压裂产生的比较小的区域扩大到沿着长钻孔3周围的较大的区域，从而显著增大了煤层压裂范围。
所述的抽采钻井2、3、4不仅限于图中所示意数量，在某煤田区域内竖直方向上可以钻有若干条，定向长钻孔7、8也不限于图中所述数量，经过交叉后，每一条钻井可以竖向对所有的钻孔竖向串接贯通，而水平的长钻孔则可以对若干的抽采钻井纵向串接贯通，最后形成立体网状连接结构，压裂的深度和广度都可以得到大幅度增加，然后直接利用地面抽采技术进行地面抽采，或者也可以将地面压裂井封堵将井下千米钻孔接入井下瓦斯抽采系统，由井下瓦斯抽采系统进行接抽，提高压裂区域的抽采效果。
本发明的特点：
1、增大压裂区域，提高抽放效果；
2、利用地面压裂技术，施工井下钻孔；
3、抽放系统可以是在地面，也可以是在井下，根据实际情况而定；
4、将地面井压裂后封井和井下本煤层钻孔一同接入井下瓦斯抽放系统，由井下瓦斯抽放系统进行接抽更经济。
5、将多个地面垂直井的压裂缝与长钻孔进行有效地沟通，使得长钻孔发的抽采影响范围极大的提高，可以用较少的钻孔高效地抽采煤层气。

Claims (3)

1.一种煤矿井上下联合抽采煤层气的方法，其特征是：包括在地面施工抽采钻井（2、3、4）、在煤层中施工井下定向长钻孔（8、7），使所述的抽采钻井（2、3、4）和定向长钻孔（8、7）交联贯通，然后对煤层中的井下定向长钻孔（8、7）进行有效封孔，然后利用地面的压裂设备通过抽采钻井（2、3、4）对地面钻井的抽放区域和煤层的定向长钻孔（8、7）抽放区域进行压裂处理，然后再进行抽采。
2.根据权利要求1所述的煤矿井上下联合抽采煤层气的方法，其特征是：所述的抽采钻井为若干个，若干个抽采钻井（2、3、4）和其中一条定向长钻孔（8）纵向串联贯通。
3.根据权利要求1所述的煤矿井上下联合抽采煤层气的方法，其特征是：所述的定向长钻孔为若干个，若干个定向长钻孔（8、7）和其中一个抽采钻井（2）竖向串联贯通。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111058891A (zh) * 2019-12-11 2020-04-24 煤炭科学技术研究院有限公司 一种井上井下接替抽采煤层瓦斯的方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102080526B (zh) * 2011-01-17 2012-08-22 河南理工大学 地面煤层顶板顺层水平压裂井抽采瓦斯方法
CN102134965B (zh) * 2011-01-25 2012-01-18 煤炭科学研究总院西安研究院 一种煤层顶板瓦斯抽采定向长钻孔的施工方法
CN102116140B (zh) * 2011-01-25 2012-01-18 煤炭科学研究总院西安研究院 一种提高地面煤层气抽采效果的施工方法
CN102116167B (zh) * 2011-01-25 2012-03-21 煤炭科学研究总院西安研究院 一种煤层气地面、井下立体化抽采系统
CN102094671A (zh) * 2011-02-27 2011-06-15 山东新矿赵官能源有限责任公司 低渗透性难抽采煤层的立体化瓦斯抽采方法
CN102182426A (zh) * 2011-04-08 2011-09-14 中煤科工集团西安研究院 远距离卸压煤层煤层气的抽采方法
CN102226413B (zh) * 2011-05-24 2013-10-30 中国矿业大学 瓦斯排放巷穿层钻孔区域瓦斯抽采方法
CN102383773A (zh) * 2011-07-01 2012-03-21 河南省瓦斯治理研究院有限公司 物理方法区域卸压开采煤层气的方法
CN102383828B (zh) * 2011-07-08 2013-11-20 中国矿业大学 深孔水力致裂驱赶瓦斯浅孔抽采的增透与消突方法
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
CN102493831B (zh) * 2011-11-14 2014-05-28 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 地面压裂井下水平钻孔抽放煤层气方法
CN102587958A (zh) * 2012-03-09 2012-07-18 山西蓝焰煤层气工程研究有限责任公司 一种开采煤层气的方法
CN102587959B (zh) * 2012-03-13 2014-08-20 华晋煤层气综合利用有限责任公司 一种抽采煤层瓦斯的方法
CN102678092B (zh) * 2012-04-01 2015-09-16 河南省煤层气开发利用有限公司 一种井上下联合施工煤与煤层气共采的方法
CN102817603B (zh) * 2012-08-15 2015-10-28 新疆工程学院 一种连通地面与地下开采煤层气的方法
CN103089204B (zh) * 2013-01-21 2015-04-08 中煤科工集团西安研究院有限公司 双煤层分层控压联合排采装置
CN103104222B (zh) * 2013-02-01 2015-07-29 中北大学 地面垂直井与顺层长钻孔联合抽采煤层气方法
CN103670498A (zh) * 2013-12-25 2014-03-26 安徽浩惠能源科技有限公司 一种以钻代巷的预抽防突工艺
CN105089493B (zh) * 2014-05-13 2018-10-23 郑州大学 地面垂直井与井下穿层钻孔联合卸压煤层气抽采方法
CN106677746A (zh) * 2017-01-05 2017-05-17 中国神华能源股份有限公司 全工作面利用井下系统开采煤层气的方法
CN107916953A (zh) * 2017-11-24 2018-04-17 陕西省煤层气开发利用有限公司 基于煤层顶板水平钻孔的瓦斯抽釆系统、抽采方法及施工工艺
CN109209475B (zh) * 2018-09-27 2020-07-28 太原理工大学 一种短立井与钻孔组合抽采多采空区瓦斯的方法
CN109403926A (zh) * 2018-10-31 2019-03-01 中国神华能源股份有限公司 在一个大巷实施井下开采多层煤的煤层气的方法
CN111042791B (zh) * 2019-12-29 2021-08-27 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 低透气煤层群井上下联合煤与煤层气共采方法
CN114396244B (zh) * 2021-12-21 2023-10-31 重庆大学 一种深部煤层群井上下联合增透瓦斯抽采方法
CN114483163A (zh) * 2022-02-11 2022-05-13 中国矿业大学 一种瓦斯抽采方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1402678A1 (ru) * 1987-01-15 1988-06-15 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Способ дегазации при проходке выработок
CN1534164A (zh) * 2003-03-28 2004-10-06 淮南矿业(集团)有限责任公司 低透气性高瓦斯软厚煤层远程卸压瓦斯抽放方法
CN101240715A (zh) * 2008-01-24 2008-08-13 淮北矿业（集团）有限责任公司 地面钻井一井三用的瓦斯治理方法及地面钻井
RU2372487C1 (ru) * 2008-04-15 2009-11-10 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Способ дегазации угольного пласта

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1402678A1 (ru) * 1987-01-15 1988-06-15 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Способ дегазации при проходке выработок
CN1534164A (zh) * 2003-03-28 2004-10-06 淮南矿业(集团)有限责任公司 低透气性高瓦斯软厚煤层远程卸压瓦斯抽放方法
CN101240715A (zh) * 2008-01-24 2008-08-13 淮北矿业（集团）有限责任公司 地面钻井一井三用的瓦斯治理方法及地面钻井
RU2372487C1 (ru) * 2008-04-15 2009-11-10 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Способ дегазации угольного пласта

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴伟海.贵州省煤层瓦斯抽采技术探讨.《煤炭技术》.2010,第29卷(第2期), *
胡春岩等.突出矿井瓦斯井上下共同抽放.《煤炭技术》.2008,第27卷(第1期),58-59. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111058891A (zh) * 2019-12-11 2020-04-24 煤炭科学技术研究院有限公司 一种井上井下接替抽采煤层瓦斯的方法

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