CN109488381B - 一种精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位的方法 - Google Patents
一种精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109488381B CN109488381B CN201811509817.6A CN201811509817A CN109488381B CN 109488381 B CN109488381 B CN 109488381B CN 201811509817 A CN201811509817 A CN 201811509817A CN 109488381 B CN109488381 B CN 109488381B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- well
- gas
- directional
- drilling
- goaf
- 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.)
- Active
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 4
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
- E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices
-
- 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
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
-
- 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)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
一种精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位的方法，适用于采用地面钻井抽采采空区瓦斯时，精准确定地面钻井井底的井位和层位。包括：a.在与采煤工作面停采线水平距离为80‑100m和与进风巷水平距离为10‑70m处的地面垂直向下施工钻井至钻井底部位于煤层上方100‑150m处；b.自钻井底部向采煤工作面的开切眼方向施工定向考察井至开切眼处，定向考察井与回风巷水平距离为20‑30m；c.在采煤工作面推进过程中，实时监测定向考察井的瓦斯浓度c和混合气体流量q；根据公式w=c×q，当w的值最大时，即为瓦斯抽采最佳的井位和层位；w为瓦斯流量，单位是m3/s。本发明定位精准、瓦斯抽采浓度高、抽采流量大。
Description
技术领域
一种精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位的方法，适用于生产矿区内采煤工作面瓦斯抽采，特别适用于采用地面钻井抽采采空区瓦斯时，精准确定地面钻井布置的井位和层位。
背景技术
我国煤炭开采多为井下作业，且矿井瓦斯含量普遍较高。井下工作面回采后形成采空区，这些采空区内散落的遗煤和煤柱会逐渐解吸出大量瓦斯，它是一种清洁能源，可作为汽车燃气、居民生活用气和用作发电等。目前常用的抽采采空区瓦斯的方法主要有高位钻孔、高抽巷和地面钻井。高位钻孔虽然具有施工方便、施工费用的优点，但高位钻孔的位置经常难以控制，导致瓦斯抽采浓度低。高抽巷能有效抽采采空区瓦斯，但其工程量大且施工费用高。此外，现有的地面钻井井位和层位的确定方法主要基于采空区竖“三带”和“O”形圈理论，但其确定的地面钻井井位和层位范围过大且模糊，无法高效抽采采空区瓦斯。
发明内容
本发明克服了基于采空区竖“三带”和“O”形圈理论确定地面钻井井位和层位理论的不足之处，通过设计和施工定向考察井，实时检测定向考察井抽出的瓦斯浓度和混合气体流量，根据不同井位和层位瓦斯浓度和混合气体流量，精准确定采空区瓦斯抽采最佳的井位和层位，以高效抽采采空区瓦斯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案步骤如下：
a.在与采煤工作面停采线水平距离为80-100m和与进风巷水平距离为10-70m处的地面垂直向下施工钻井至钻井底部位于煤层上方100-150m处；
b.自钻井底部沿水平方向与回风巷的夹角为15-50°和竖直方向与煤层的夹角为10-45°的方向，向采煤工作面的开切眼方向施工定向考察井至开切眼处，且与回风巷水平距离为20-30m；
c.在地面钻井井口安装抽采泵、瓦斯浓度和气体流量传感器；
d.在采煤工作面推进过程中，实时监测定向考察井所处的井位和层位对应的瓦斯浓度c（单位是%）和混合气体流量q（单位是m3/s）；
e.根据公式w=c×q，w为瓦斯流量，单位是m3/s。当瓦斯流量w的值最大时，即为瓦斯抽采最佳的井位和层位。
本发明的有益效果：
（1）提高了瓦斯抽采效果，有效缓解了采煤工作面瓦斯浓度超限，保证了采煤工作面煤炭生产的安全性；
（2）利用定向考察井精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位，从而增加了瓦斯抽采浓度和流量，提高了瓦斯利用率。
附图说明
图1为定向考察井在工作面的水平布置图;
图2为定向考察井在工作面的竖向截面图;
图中：1、采煤工作面，2、停采线，3、进风巷，4、地面，5、钻井，6、煤层，7、开切眼，8、定向考察井，9、回风巷。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式：
如图1所示，煤层在地面以下约400m处，首先在与采煤工作面停采线水平距离为80-100m和与进风巷水平距离为10-70m处的地面垂直向下施工钻井至其底部位于煤层上方100-150m。随后自钻井底部沿水平方向与回风巷的夹角为15-50°和竖直方向与煤层的夹角为10-45°的方向，向采煤工作面开切眼方向施工定向考察井至开切眼处，且与回风巷水平距离为20-30m。钻井施工完成后，在钻井井口安装抽采泵、瓦斯浓度和气体流量传感器。在工作面的推进过程中，实时监测并记录钻井抽采的瓦斯浓度和混合气体流量。在整个采煤工作面推进过程中，根据公式w=c×q，当w的值最大时，即为瓦斯抽采最佳的井位和层位。
Claims (1)
1.一种精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位的方法，其特征在于包括下述步骤：
a. 在与采煤工作面（1）停采线（2）水平距离为80-100m和与进风巷（3）水平距离为10-70m处的地面（4）垂直向下施工钻井（5）至钻井（5）底部位于煤层（6）上方100-150m处；
b. 自钻井（5）底部向采煤工作面（1）的开切眼（7）方向施工定向考察井（8）至开切眼（7）处，定向考察井（8）与回风巷（9）水平距离为20-30m；
c. 在采煤工作面（1）推进过程中，实时监测定向考察井（8）的瓦斯浓度c和混合气体流量q；根据公式w=c×q，当w的值最大时，即为瓦斯抽采最佳的井位和层位；w为瓦斯流量，单位是m3/s；所述定向考察井（8）在水平方向与进风巷（3）的夹角为15-50°，在竖直方向与煤层（6）的夹角为10-45°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811509817.6A CN109488381B (zh) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 一种精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811509817.6A CN109488381B (zh) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 一种精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109488381A CN109488381A (zh) | 2019-03-19 |
| CN109488381B true CN109488381B (zh) | 2021-02-19 |
Family
ID=65709782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811509817.6A Active CN109488381B (zh) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 一种精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109488381B (zh) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8714874B2 (en) * | 2009-06-23 | 2014-05-06 | Bruce A. Tunget | Apparatus and methods for forming and using subterranean salt cavern |
| CN104975868A (zh) * | 2015-06-13 | 2015-10-14 | 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 | 基于定向钻进的顶板高位走向大直径长钻孔瓦斯抽采方法 |
| CN105134286B (zh) * | 2015-10-13 | 2017-12-19 | 山西晋煤集团技术研究院有限责任公司 | L型井采空区瓦斯抽采方法 |
| CN107083988B (zh) * | 2017-06-27 | 2019-10-25 | 中国矿业大学(北京) | 基于千米定向钻孔的采动裂隙带瓦斯抽采技术方法 |
-
2018
- 2018-12-11 CN CN201811509817.6A patent/CN109488381B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109488381A (zh) | 2019-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Diamond | Methane Control for Underground Coal Mines: Chapter 11 | |
| CN110397428B (zh) | 一种直井与u型对接井联合开采煤层气的驱替煤层气增产方法 | |
| CN104653161A (zh) | 煤矿井下脉冲水力割缝-压裂一体化增透抽采装置及方法 | |
| CN105909254B (zh) | 突出煤层底板上仰穿层定向孔超前区域掩护煤巷掘进方法 | |
| CN103883304B (zh) | 一种构建气化炉通道的地下煤炭气化方法 | |
| CN107083988A (zh) | 基于千米定向钻孔的采动裂隙带瓦斯抽采技术方法 | |
| CN107740701A (zh) | 一种顶板薄层灰岩含水层精准注浆改造的方法 | |
| CN103510958B (zh) | 一种缓倾斜特厚煤层石门揭煤方法 | |
| CN112593936B (zh) | 一种深部矿井多灾害区域超前综合防治方法 | |
| CN106089290A (zh) | 一种协同抽采刀柱式老空区及下煤层煤层气的方法 | |
| CN104405283A (zh) | 一种采动区地面钻l型井抽采瓦斯的工艺 | |
| CN102799955B (zh) | 突水系数小于0.06MPa/m区底板突水评价三图法 | |
| CN105507938A (zh) | 钻孔内水力冲孔与预裂爆破联合增透抽采系统的施工方法 | |
| CN104895531A (zh) | 单一厚煤层地面采动井抽采工艺 | |
| CN104975868A (zh) | 基于定向钻进的顶板高位走向大直径长钻孔瓦斯抽采方法 | |
| CN204754895U (zh) | 煤矿井下脉冲水力割缝-压裂一体化增透抽采装置 | |
| WO2019029178A1 (zh) | 一种废弃煤矿地面卸压钻孔瓦斯治理新工艺 | |
| CN109441450A (zh) | 一种覆岩水文地质条件扰动下煤水双资源矿井开采模式 | |
| CN102162367A (zh) | 高瓦斯综放工作面瓦斯抽放钻场布置方法 | |
| CN105134286A (zh) | L型井采空区瓦斯抽采方法 | |
| CN110067597A (zh) | 一种矿井俯角负压探放老空区积水的方法 | |
| CN112832766B (zh) | 基于地面定向钻孔的立井井筒揭煤超前消突方法 | |
| CN109779634B (zh) | 煤矿地面垂直井压裂坚硬顶板位置确定方法 | |
| RU2487246C1 (ru) | Способ дегазации угленосной толщи | |
| CN109488381B (zh) | 一种精准确定采空区瓦斯抽采最佳井位和层位的方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |