CN102828768A - 高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法和抽采系统 - Google Patents
高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法和抽采系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102828768A CN102828768A CN2012103113318A CN201210311331A CN102828768A CN 102828768 A CN102828768 A CN 102828768A CN 2012103113318 A CN2012103113318 A CN 2012103113318A CN 201210311331 A CN201210311331 A CN 201210311331A CN 102828768 A CN102828768 A CN 102828768A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- horizontal
- horizontal well
- well
- gas pumping
- ground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
本发明提出一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法和抽采系统。所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法包括：在地面设置水平井的井口；然后在裂隙带布置水平井与所述水平井的井口连通；然后在地面上设置真空泵伸入到所述水平井的井口中对所述水平井进行抽采。本发明还提出一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：设置在裂隙带内并与地面连通的水平井、以及位于地面上与所述水平井连通的泵。本发明将水平井钻井与煤矿采矿理论的有机结合，将地下工程移植到地面实施，减少了煤矿井下施工的风险。
Description
技术领域
本发明涉及采煤领域，具体涉及抽采高瓦斯煤矿中的瓦斯，即一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法和抽采系统。
背景技术
根据采矿理论，随着煤炭的开采，采面的上覆岩层自下而上会形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带，见图1所示。冒落带6：在采场由支架暂时支撑，在采空区已垮落，呈规则或不规则排列，高度一般为采高的3～4倍；裂隙带5：虽已断裂成块，仍整齐排列，约为采高的15倍，裂隙相当发育，是预防透水事故的重要地带。弯曲下沉带4：岩层破坏较小，结果是在地表形成沉降盆地。冒落带和裂隙带下部的强裂隙区为采煤后亏空卸压形成的渗透性极强的区带，存在着大量的新生裂缝。这些新生裂缝是混合气的主要储集空间和抽采的主要运移通道。。
现有的高瓦斯煤矿在地下采煤的同时，在采煤工作面内抽采瓦斯，这样虽然可以同时采煤和抽采瓦斯，但采煤工作面位于冒落带内，这样会带来许多问题。1、冒落带不稳定，容易出现冒落现象，在井下施工带有很大风险。2、冒落带内瓦斯浓度不是很高，瓦斯抽采效率低。3、冒落带内铺设的抽采管路不稳定，容易随冒落带的变化而破坏，不能长期稳定的抽采瓦斯。
发明内容
本发明提供一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法和抽采系统，以解决现有的高瓦斯煤矿在冒落带进行抽采所带来的安全危险。本发明还能解决瓦斯抽采效率低的问题。本发明还能解决现有技术不能长期稳定的抽采瓦斯的问题。
为此，本发明提出一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法包括：
在地面设置水平井的井口；
然后在裂隙带布置水平井的水平段与所述水平井的井口连通；
然后在地面上设置真空泵伸入到所述水平井的井口中对所述水平井进行抽采。
进一步地，在地面设置一个水平井的井口，在所述裂隙带设置一个或或多于一个的水平井眼。
进一步地，在所述多于一个的水平井眼的情况下，所述两个或两个以上的水平井眼的间距为5m以上。
本发明还提出一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：水平井以及位于地面上与所述水平井连通的泵，其中水平井的井口位于地面，水平井的水平段和/或水平井眼设置在裂隙带内并与所述水平井的井口连通。
进一步地，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：位于所述水平井眼中的管道，所述泵与所述管道连通。
进一步地，所述泵为真空泵。
进一步地，所述管道为筛管和防砂管和防砂管柱组合。
进一步地，所述水平井具有一个位于地面的水平井的井口，所述水平井具有两个或两个以上的位于所述裂隙带内的水平井眼。
进一步地，所述两个或两个以上的水平井眼之间的间距为5m以上。
由于本发明在地面上设置真空泵伸入到所述水平井的井口中对所述水平井进行抽采，所以，抽采瓦斯不是在井下进行，因而，避免了井下施工的危险，增加了施工的安全。
进而，本发明在裂隙带布置水平井，由于裂隙带的瓦斯浓度高，所以瓦斯抽采效率高。
另外，井在采煤以后可以长期使用，用以抽采采空区瓦斯，因而具有利用率高，运行费用低，综合效益高的特点。
附图说明
图1为煤矿开采地层结构原理图；
图2为根据本发明实施例的高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法原理图和抽采系统的结构。
附图标号说明：
1、泵2、水平井4、弯曲下沉带5、裂隙带6、冒落带
31、筛管和防砂管柱组合33、尾管悬挂器35、表层套管
37、技术套管11、输出管线13、排采管线21、地面井口排采装置
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图2所示，根据本发明实施例的高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法包括：
在地面设置水平井的井口(即水平井井口)；
再造斜，形成造斜段；
然后在裂隙带布置水平井的水平段，使水平段、造斜段与所述水平井的井口连通，在水平井的井口设置地面井口排采装置21；如果水平井位于冒落带，钢管很快被破坏，打井不起作用，如果位于弯曲下沉带，瓦斯抽采效率低；然后在地面上设置泵21，泵21例如为真空泵，真空泵伸入到所述水平井的井口中对所述水平井2进行抽采瓦斯。
由于本发明在地面上设置真空泵伸入到所述水平井的井口中对所述水平井进行抽采，所以，抽采瓦斯不是在井下进行，因而，避免了井下施工的危险，增加了施工的安全。
进而，本发明在裂隙带布置水平井，由于裂隙带的瓦斯浓度高，所以瓦斯抽采效率高。
另外，井在采煤以后可以长期使用，用以抽采采空区瓦斯，因而具有利用率高，运行费用低，综合效益高的特点。
在地面设置一个水平井的井口，在所述裂隙带设置一个或多于一个的水平井眼，水平井眼位于水平井的水平段的起始端。
进一步地，所述两个或两个以上的水平井眼的间距为5m以上，这样，水平井眼之间相互干扰较少，有利于开采。
如图2所示，本发明还提出一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：水平井2以及位于地面上与所述水平井2连通的泵1，其中水平井的井口位于地面，水平井的水平段和/或水平井眼设置在裂隙带内并与所述水平井的井口连通。本发明的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统与现有技术的主要区别在于：一是本发明的泵位于地面之上，因而可以将地下工程移植到地面实施，减少了煤矿井下施工的风险施工安全；二是本发明在裂隙带设置水平井，抽采的是裂隙带内的瓦斯，瓦斯浓度高，抽采效率高，井在采煤以后可以长期使用，利用率高，运行费用低，综合效益高。
进一步地，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：位于所述水平井中的管道，所述泵与所述管道连通。所述管道例如包括：设置在井口处的表层套管35、设置在造斜段的技术套管37、设置在技术套管37末端的尾管悬挂器33和筛管和防砂管柱组合31。筛管和防砂管柱组合31充置于所述管道2的内部，以便在负压抽采的过程中，防止地层水和砂子进入井筒中形成水堵和砂堵。筛管和防砂管柱组合31由筛管和防砂管柱连接形成。
进一步地，所述泵1为真空泵，便于抽采瓦斯。泵1通过排采管线13伸入到井口中的地面井口排采装置21中，通过输出管线11抽出瓦斯。
进一步地，所述水平井具有一个位于地面的水平井的井口，所述水平井具有两个或两个以上的位于所述裂隙带内的水平井眼，以便本发明的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统具有较高的抽采效率。较佳地，所述两个或两个以上的水平井分支的间距为5m以上。这样，水平井分支之间相互干扰较少，有利于开采，也有利于提高瓦斯抽采量。
本发明将水平井钻井与煤矿采矿理论的有机结合，将地下工程移植到地面实施，减少了煤矿井下施工的风险。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法，由于抽采瓦斯，其特征在于，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法包括：
在地面设置水平井的井口；
然后在裂隙带布置水平井的水平段与所述水平井的井口连通；
然后在地面上设置真空泵伸入到所述水平井的井口中对所述水平井进行抽采。
2.如权利要求1所述的高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法，其特征在于，在地面设置一个水平井的井口，在所述裂隙带设置一个或多于一个的水平井眼。
3.如权利要求2所述的高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法，其特征在于，在所述多于一个的水平井眼的情况下，两个水平井眼之间的间距在5m以上。
4.一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：水平井以及位于地面上与所述水平井连通的泵，其中水平井的井口位于地面，水平井的水平段和/或水平井眼设置在裂隙带内并与所述水平井的井口连通。
5.如权利要求4所述的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：位于所述水平井眼中的管道，所述泵与所述管道连通。
6.如权利要求4所述的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，所述泵为真空泵。
7.如权利要求4所述的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，所述管道的末端为筛管和防砂管柱组合。
8.如权利要求4所述的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，所述水平井具有一个位于地面的水平井的井口，所述水平井具有一个或多于一个的位于所述裂隙带内的水平井眼。
9.如权利要求8所述的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，在多于一个的水平井眼的情况下，两个水平井眼之间的间距在5m以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012103113318A CN102828768A (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法和抽采系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012103113318A CN102828768A (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法和抽采系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102828768A true CN102828768A (zh) | 2012-12-19 |
Family
ID=47332055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012103113318A Pending CN102828768A (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法和抽采系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102828768A (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103742188A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-04-23 | 中国神华能源股份有限公司 | 煤矿抽排瓦斯井以及钻进方法 |
| CN103983742A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-13 | 重庆大学 | 煤层覆岩破断煤岩体瓦斯运移及抽采实验系统 |
| CN104481579A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-01 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 采动区地面“l”型顶板水平井施工方法 |
| CN104594943A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-05-06 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 一种用于瓦斯治理的地面复合l型钻井和瓦斯治理方法 |
| CN105003293A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-10-28 | 西南石油大学 | 一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统 |
| CN105201548A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-30 | 山西晋煤集团技术研究院有限责任公司 | 水平井卸压抽采方法 |
| CN106988777A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-07-28 | 阳泉煤业集团华越机械有限公司 | 一种利用筛管抽放瓦斯的方法 |
| CN107869356A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-03 | 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 | 一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统 |
| CN108952669A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-07 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种采动区l型地面井水平层位优选方法 |
| CN109869182A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-11 | 三河路矿九鼎科技有限公司 | 煤矿瓦斯抽采方法 |
| CN111005754A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-14 | 中国矿业大学 | 一种多分层煤体的多级瓦斯流态化抽采方法 |
| CN112761704A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-05-07 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种煤矿巷道掘进工作面地面水平井除尘方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102080518A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-06-01 | 河南理工大学 | 煤层顶板复杂分支井抽采瓦斯方法 |
| CN102080526A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-06-01 | 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 |
| CN102425397A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-04-25 | 郑州大学 | 双井筒水平羽状井水力冲刷钻进卸压开采煤层气方法 |
| CN102518411A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-27 | 郑州大学 | 一种对接井水力冲刷卸压开采煤层气方法 |
| CN202768055U (zh) * | 2012-08-28 | 2013-03-06 | 山西潞安集团余吾煤业有限责任公司 | 高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统 |
-
2012
- 2012-08-28 CN CN2012103113318A patent/CN102828768A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102080518A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-06-01 | 河南理工大学 | 煤层顶板复杂分支井抽采瓦斯方法 |
| CN102080526A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-06-01 | 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 |
| CN102425397A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-04-25 | 郑州大学 | 双井筒水平羽状井水力冲刷钻进卸压开采煤层气方法 |
| CN102518411A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-27 | 郑州大学 | 一种对接井水力冲刷卸压开采煤层气方法 |
| CN202768055U (zh) * | 2012-08-28 | 2013-03-06 | 山西潞安集团余吾煤业有限责任公司 | 高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 常红: "工作面煤与瓦斯共采技术实践", 《中州煤炭》 * |
| 杨海生: "实施创新瓦斯抽采方法 提高瓦斯抽采率", 《河北煤炭》 * |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103742188A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-04-23 | 中国神华能源股份有限公司 | 煤矿抽排瓦斯井以及钻进方法 |
| CN103742188B (zh) * | 2014-01-07 | 2016-08-17 | 中国神华能源股份有限公司 | 煤矿抽排瓦斯井以及钻井方法 |
| CN103983742B (zh) * | 2014-05-19 | 2016-03-30 | 重庆大学 | 煤层覆岩破断煤岩体瓦斯运移及抽采实验系统 |
| CN103983742A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-13 | 重庆大学 | 煤层覆岩破断煤岩体瓦斯运移及抽采实验系统 |
| CN104481579A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-01 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 采动区地面“l”型顶板水平井施工方法 |
| CN104594943A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-05-06 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 一种用于瓦斯治理的地面复合l型钻井和瓦斯治理方法 |
| CN105003293A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-10-28 | 西南石油大学 | 一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统 |
| CN105201548A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-30 | 山西晋煤集团技术研究院有限责任公司 | 水平井卸压抽采方法 |
| CN106988777A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-07-28 | 阳泉煤业集团华越机械有限公司 | 一种利用筛管抽放瓦斯的方法 |
| CN107869356A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-03 | 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 | 一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统 |
| CN108952669A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-07 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种采动区l型地面井水平层位优选方法 |
| CN109869182A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-11 | 三河路矿九鼎科技有限公司 | 煤矿瓦斯抽采方法 |
| CN111005754A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-14 | 中国矿业大学 | 一种多分层煤体的多级瓦斯流态化抽采方法 |
| CN111005754B (zh) * | 2019-12-27 | 2020-10-13 | 中国矿业大学 | 一种多分层煤体的多级瓦斯流态化抽采方法 |
| CN112761704A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-05-07 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种煤矿巷道掘进工作面地面水平井除尘方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102828768A (zh) | 高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法和抽采系统 | |
| CN102635392B (zh) | 超前留巷施工抽采工程的无煤柱煤与瓦斯共采方法 | |
| CN102383828A (zh) | 深孔水力致裂驱赶瓦斯浅孔抽采的增透与消突方法 | |
| CN104712358A (zh) | 基于首采全岩卸压工作面沿空留巷的高瓦斯煤层群卸压共采方法 | |
| CN102877884B (zh) | 一种基于千米定向钻探技术的矿井奥灰顶部改造及施工方法 | |
| CN102392678A (zh) | 井上下联合压裂增透抽采瓦斯的方法 | |
| CN103758560B (zh) | 一种多重递进保护层分组区域瓦斯治理方法 | |
| CN104329113B (zh) | 一种地面钻孔松动爆破煤层底板卸压抽采瓦斯的方法 | |
| CN104481540A (zh) | 一种利用高位钻孔注浆控制多种煤矿开采灾害的方法 | |
| CN104131831A (zh) | 一种煤层气井上下立体联合抽采方法 | |
| WO2015103861A1 (zh) | 沿空留巷y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法 | |
| CN103867229A (zh) | 一种煤矿大采深与下组煤开采防治水综合治理方法 | |
| CN103939077A (zh) | 一种高应力低孔隙率煤层射孔压裂增透方法 | |
| CN102168575A (zh) | 煤层底板水平分支井松动爆破抽采瓦斯技术 | |
| AU2021106168A4 (en) | High-gas Coal Seam Group Pressure Relief Mining Method Based on Gob-side Entry Retaining in the First Mining Whole Rock Pressure Relief Working Face | |
| CN102852490A (zh) | 复杂结构井抽放高瓦斯气工艺方法 | |
| CN107620581B (zh) | 一井两用煤矿井筒检查孔的施工方法 | |
| CN105239964A (zh) | 保护层卸压井上下立体化煤与煤层气协调开发方法 | |
| CN104806285A (zh) | 基于地面水平井的煤矿采空区瓦斯治理方法 | |
| CN103924976A (zh) | 一种露天复采过残煤区的方法 | |
| CN102226412B (zh) | 井下暗采动钻井瓦斯抽采方法 | |
| CN110173295B (zh) | 一种利用顺层定向钻孔抽采瓦斯和防灭火的方法 | |
| CN102536240A (zh) | 一种高压致裂防治冲击地压的方法 | |
| CN202768055U (zh) | 高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统 | |
| CN104847401A (zh) | 一种区域性防治煤与瓦斯突出煤层采煤工作面突出的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121219 |