CN108625824A - 一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法 - Google Patents
一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108625824A CN108625824A CN201810409770.XA CN201810409770A CN108625824A CN 108625824 A CN108625824 A CN 108625824A CN 201810409770 A CN201810409770 A CN 201810409770A CN 108625824 A CN108625824 A CN 108625824A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- main aperture
- buried
- arranging
- aperture road
- coal bed
- 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
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 5
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/006—Production of coal-bed methane
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/30—Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，具体步骤如下：步骤1：在进风巷和回风巷之间的工作区沿工作区轴向设置有钻场；步骤2：对所述钻场进行支护；步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道及分布在所述主孔道两侧的若干条分支孔道；步骤4：在整个所述主孔道中铺设带有筛眼的抗静电阻燃聚乙烯管；步骤5：对所述主孔道进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。通过对钻孔位置和轨迹的限定，充分考虑到了深埋含水煤层钻孔围岩应力和煤层水的影响，减少钻孔封孔数目和塌孔危险，提高瓦斯抽采效率，降低矿井瓦斯涌出量，解决工作面回采期间瓦斯超限的问题。
Description
技术领域：
本发明涉及矿井瓦斯治理及利用技术领域，具体涉及一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法。
背景技术：
煤层瓦斯是一把双刃剑，一方面它能给煤炭生产带来安全隐患，另一方面它也是一种清洁能源。如果能将煤层瓦斯高效开发利用不仅能从一定程度上缓解能源压力，也对环境保护和煤企安全生产有着重要意义。
随着煤炭开采深度的不断加深，煤体结构、钻孔围岩应力和瓦斯抽采环境趋于复杂，采用地面钻井瓦斯抽采成本越来越高，井下瓦斯抽采钻孔塌孔的危险性不断加大。含水煤层钻孔积水降低了有效气流断面，增加了抽采负压的损耗。如果钻孔长时间积水，孔壁煤岩石强度降低，塌孔危险也将不断提高。
钻孔封孔是瓦斯抽采过程中一项非常重要的工艺。钻孔封孔质量的好坏直接决定的了瓦斯的抽采质量。而长期以来中国煤矿约有2/3的瓦斯抽采矿井封孔长度短而且封孔质量很差，这对瓦斯抽采量和抽采浓度都有着很大影响。
因此，对提高煤层瓦斯抽采效率的研究仍急需进行。近些年煤矿对深埋高含水煤层的瓦斯抽采方法往往与浅埋低含水率的煤层瓦斯治理方法相同，这使得瓦斯治理效果并不太理想。
发明内容：
本发明的目的是提供一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，通过对钻孔位置和轨迹的限定，充分考虑到了深埋含水煤层钻孔围岩应力和煤层水的影响。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，具体步骤如下：
步骤1：在进风巷和回风巷之间的工作区沿工作区轴向设置有钻场；
步骤2：对所述钻场进行支护；
步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道及分布在所述主孔道两侧的若干条分支孔道；
步骤4：在整个所述主孔道中铺设带有筛眼的抗静电阻燃聚乙烯管；
步骤5：对所述主孔道进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。
所述钻场设置于所述工作区的中轴线处。
所述主孔道设置于所述工作区的中轴线处。
所述主孔道的孔口位置与所述煤层底板距离l1为l1∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度。
所述主孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l2为l2∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度。
所述主孔道的终孔位置到工作区开切眼的距离为5m～10m。
所述分支孔道与所述主孔道的夹角为25°～75°，同侧相邻两个分支孔道的间距为20m～100m。
所述分支孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l3为l3∈(0,0.25h)，其中h为煤层厚度。
所述分支孔道与所述进风巷和回风巷的距离均为10m～20m。
所述钻场通过锚网索进行支护。
本发明一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法的有益效果：通过对钻孔位置和轨迹的限定，充分考虑到了深埋含水煤层钻孔围岩应力和煤层水的影响，减少钻孔封孔数目和塌孔危险，提高瓦斯抽采效率，降低矿井瓦斯涌出量，解决工作面回采期间瓦斯超限的问题。
附图说明：
图1为本发明一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法中瓦斯抽采钻孔布置的示意图；
图2为瓦斯抽采钻孔的侧向示意图；
图3为瓦斯抽采钻孔的横向示意图；
图中：1-进风巷，2-回风巷，3-工作区，4-主孔道，5-分支孔道，6-主孔道的孔口位置，7-主孔道的终孔位置，8-煤层。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
根据图1～图3所示，本发明提供的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，具体步骤如下：
步骤1：在进风巷1和回风巷2之间的工作区3煤层8内沿工作区轴向设置有钻场，且将钻场设置于所述工作区3的中轴线处，钻场规格为长4m×宽4m×高3m；
步骤2：对所述钻场通过锚网索进行支护，所述锚网索的网片规格1m×5m，网孔规格0.05m×0.05m，锚杆规格为Φ22mm，L＝2400mm，锚索间排距1500mm×1500mm。锚索规格为YMS17.8/6.3-1860，锚索托盘规格为300mm×300mm；
步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道4及分布在所述主孔道4两侧的若干条分支孔道5，所述主孔道的孔口位置6与所述煤层底板距离l1为l1∈(0.25h,0.35h)，所述主孔道的终孔位置7与所述煤层顶板距离l2为l2∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度，所述主孔道的终孔位置7到工作区开切眼的距离为5m～10m，所述分支孔道5与所述主孔道4的夹角为25°～75°，同侧相邻两个分支孔道5的间距为20m～100m，所述分支孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l3为l3∈(0,0.25h)，所述分支孔道5与所述进风巷1和回风巷2的距离均为10m～20m，其中h为煤层厚度，具体地，是将所述主孔道4设置于所述工作区3的中轴线处，在本实施例中，煤层厚度为10m，工作面为300m×1300m，钻孔直径为152.4mm，主孔道的孔口位置6距离煤层底板l1＝0.25h＝2.5m，主孔道的终孔位置7到煤层顶板的距离为l2＝0.25h＝2.5m，相邻两个分支孔道的间距取为100m，分支孔道与主孔道的夹角为45°，分支孔道终孔位置到煤层顶板距离l3＝0m，所述分支孔道距回采巷道的距离为15m；
步骤4：在整个所述主孔道4中铺设带有筛眼的直径为89mm的抗静电阻燃聚乙烯管；
步骤5：对所述主孔道4进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1：在进风巷和回风巷之间的工作区沿工作区轴向设置有钻场；
步骤2：对所述钻场进行支护；
步骤3：在所述钻场的煤层中施工瓦斯抽采钻孔，且所述瓦斯抽采钻孔包括主孔道及分布在所述主孔道两侧的若干条分支孔道；
步骤4：在整个所述主孔道中铺设带有筛眼的抗静电阻燃聚乙烯管；
步骤5：对所述主孔道进行封孔处理，并将所述主孔道接入瓦斯抽采系统。
2.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述钻场设置于所述工作区的中轴线处。
3.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述主孔道设置于所述工作区的中轴线处。
4.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述主孔道的孔口位置与所述煤层底板距离l1为l1∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度。
5.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述主孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l2为l2∈(0.25h,0.35h)，其中h为煤层厚度。
6.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述主孔道的终孔位置到工作区开切眼的距离为5m～10m。
7.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述分支孔道与所述主孔道的夹角为25°～75°，同侧相邻两个分支孔道的间距为20m～100m。
8.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述分支孔道的终孔位置与所述煤层顶板距离l3为l3∈(0,0.25h)，其中h为煤层厚度。
9.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述分支孔道与所述进风巷和回风巷的距离均为10m～20m。
10.根据权利要求1所述的一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法，其特征在于：所述钻场通过锚网索进行支护。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810409770.XA CN108625824A (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810409770.XA CN108625824A (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108625824A true CN108625824A (zh) | 2018-10-09 |
Family
ID=63695252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810409770.XA Pending CN108625824A (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108625824A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114636807A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-06-17 | 太原理工大学 | 一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005012688A1 (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-10 | Cdx Gas, Llc | Method and system for accessing subterranean deposits from the surface and tools therefor |
| CN201236691Y (zh) * | 2008-07-04 | 2009-05-13 | 兴和鹏能源技术(北京)有限公司 | 多分支水平井 |
| CN102168575A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-08-31 | 河南理工大学 | 煤层底板水平分支井松动爆破抽采瓦斯技术 |
| 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 |
| CN102587959A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-18 | 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 |
| CN103233768A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-07 | 延边耀天燃气集团有限责任公司 | 一种井下煤层水平钻孔分段压裂卸压方法 |
| CN103485773A (zh) * | 2013-09-28 | 2014-01-01 | 山西潞安环保能源开发股份有限公司 | 一种多分支水平井分支参数的确定方法 |
| US8967297B2 (en) * | 2007-08-23 | 2015-03-03 | Schlumberger Technology Corporation | Well construction using small laterals |
| CN105239988A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-13 | 辽宁工程技术大学 | 一种仿生抽放瓦斯钻孔 |
| CN106321140A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 辽宁工程技术大学 | 一种特厚煤层瓦斯预抽钻孔的布置方法 |
| CN107339093A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-11-10 | 辽宁工程技术大学 | 一种仿榉树叶脉结构的瓦斯抽采钻井布置方法 |
-
2018
- 2018-05-02 CN CN201810409770.XA patent/CN108625824A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005012688A1 (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-10 | Cdx Gas, Llc | Method and system for accessing subterranean deposits from the surface and tools therefor |
| US8967297B2 (en) * | 2007-08-23 | 2015-03-03 | Schlumberger Technology Corporation | Well construction using small laterals |
| CN201236691Y (zh) * | 2008-07-04 | 2009-05-13 | 兴和鹏能源技术(北京)有限公司 | 多分支水平井 |
| CN102168575A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-08-31 | 河南理工大学 | 煤层底板水平分支井松动爆破抽采瓦斯技术 |
| 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 |
| CN102587959A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-18 | 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 |
| CN103233768A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-07 | 延边耀天燃气集团有限责任公司 | 一种井下煤层水平钻孔分段压裂卸压方法 |
| CN103485773A (zh) * | 2013-09-28 | 2014-01-01 | 山西潞安环保能源开发股份有限公司 | 一种多分支水平井分支参数的确定方法 |
| CN105239988A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-13 | 辽宁工程技术大学 | 一种仿生抽放瓦斯钻孔 |
| CN106321140A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 辽宁工程技术大学 | 一种特厚煤层瓦斯预抽钻孔的布置方法 |
| CN107339093A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-11-10 | 辽宁工程技术大学 | 一种仿榉树叶脉结构的瓦斯抽采钻井布置方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王茂林主编: "《井下瓦斯抽采实用技术》", 31 January 2015, 北京：煤炭工业出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114636807A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-06-17 | 太原理工大学 | 一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统 |
| CN114636807B (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-02 | 太原理工大学 | 一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102226413B (zh) | 瓦斯排放巷穿层钻孔区域瓦斯抽采方法 | |
| US20200232323A1 (en) | Multi-section non-pillar staggered protected roadway for deep inclined thick coal seam and method for coal pillar filling between sections | |
| CN103758559B (zh) | 沿空留巷y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法 | |
| CN103016047B (zh) | 综放工作面顶板走向长钻孔抽放采空区瓦斯方法 | |
| CN106223998A (zh) | 一种近距离坚硬顶板下岩石保护层工作面瓦斯治理方法 | |
| CN107956509B (zh) | 一种切顶沿空留巷分阶段防漏风方法 | |
| CN106869966B (zh) | 一种离层水补给源的封堵方法 | |
| CN102352769A (zh) | 高突矿井煤与瓦斯共采一体化开采方法 | |
| CN102767395B (zh) | 一种矿井地下水库的防渗方法 | |
| US11377952B2 (en) | Method for radially mining open-pit end slope pressed coal | |
| CN102644476A (zh) | 保护层机巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法 | |
| CN205089360U (zh) | 大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置 | |
| CN103277129A (zh) | 一种防止采煤工作面上隅角瓦斯超限技术 | |
| CN106761902A (zh) | 一种适用于软岩保护层开采的立体综合卸压瓦斯抽采方法 | |
| CN102121364A (zh) | 卸压煤层气地面抽采井的井身结构及其布设方法 | |
| CN107503790B (zh) | 快速回采综采面瓦斯综合抽放布置治理方法 | |
| CN108625824A (zh) | 一种深埋含水煤层瓦斯抽采钻孔布置方法 | |
| CN105201508A (zh) | 一种厚煤层坚硬顶板条件下连续采煤机回采方法 | |
| CN105422097A (zh) | 煤层群的开采方法 | |
| CN103410557B (zh) | 单一、低透气性煤层瓦斯治理方法 | |
| CN104563971B (zh) | 采矿系统及资源重叠矿区的采矿方法 | |
| CN108590741A (zh) | 一种特厚煤层瓦斯抽采钻孔布置方法 | |
| CN104481571A (zh) | 矿井粉煤灰灌浆防灭火方法 | |
| CN103670499B (zh) | 综合治理工作面上隅角瓦斯超限的方法 | |
| CN110410132A (zh) | 一种留设窄煤柱防漏风工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181009 |