CN110965964B - 一种特厚煤层瓦斯抽采方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特厚煤层瓦斯抽采方法，所述方法包括在地面设置地面垂直钻井、竖直水平钻井，所述垂直钻井和竖直水平钻井深入进煤层，向垂直钻井内依次注入压裂液和携沙液，进行煤层脉动水力压裂；向竖直水平钻井内注入临界二氧化碳，进行临界二氧化碳压裂；进行井下预掘巷道掘进并在回采巷道向煤层施工多排顺层钻孔，顺层钻孔接入井下瓦斯抽采系统，进行井下煤层瓦斯抽采；实现整个特厚煤层一体化增透，瓦斯抽采，提高瓦斯抽采效率，减少煤矿瓦斯事故发生，提高瓦斯有效治理范围。

Description

一种特厚煤层瓦斯抽采方法
技术领域
本发明属于煤矿瓦斯治理技术领域，尤其涉及一种特厚煤层瓦斯抽采方法。
背景技术
随着煤炭资源开采强度的增大，煤炭开采深度也逐渐增大，而深部煤层具有高地应力、高瓦斯压力和高瓦斯含量等特征，各种因素的作用，导致矿井灾害频发，矿井瓦斯是煤层灾害发生的一种重要因素之一，我国大部分煤层属于低透气性煤层，特别是对于一些深部厚煤层，煤层透气性更差、瓦斯抽采效率低，又由于特厚煤层瓦斯含量大、压力大等特点，所以对于瓦斯的治理难度也就更大。目前对于特厚煤层瓦斯采用的治理方法主要有地面钻井瓦斯抽采、顺层钻孔瓦斯抽采、保护层开采和穿层钻孔瓦斯抽采等，但是这些方法存在方法单一，瓦斯治理效果差等缺点，针对此，本发明提供一种特厚煤层瓦斯抽采方法，本发明方法抽采率高，瓦斯治理效果好，瓦斯有效治理范围大等优点。
发明内容
为了提高特厚煤层的瓦斯治理效果，增加瓦斯有效治理范围，本发明提供一种特厚煤层瓦斯抽采方法。
一种特厚煤层瓦斯抽采方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1、地面施工两个竖直水平钻井，当竖直部分钻井钻进到达所要开采煤层中部位置时，利用钻头开窗工具，将钻进方向导向，使得钻头沿煤层走向施工水平钻井部分，在竖直水平钻井施工过程中下放随钻套管，所述水平钻井部分的套管上设有多个射流孔，所述射流孔的孔间距为1-1.5m；
步骤2、沿煤层走向，在所述两个垂直水平钻井之间施工一排垂直钻井，所述垂直钻井钻进至煤层中部以下，所述垂直钻井的间距为100-150m；
步骤3、向垂直钻井内依次注入压裂液和携沙液，进行煤层脉动水力压裂；
步骤4、向竖直水平钻井内注入临界二氧化碳，进行临界二氧化碳压裂；
步骤5、将垂直钻井和垂直水平钻井分别与地面瓦斯抽采系统进行连接，进行地面煤层瓦斯抽采；
步骤6、进行井下预掘巷道掘进并在回采巷道向煤层施工多排顺层钻孔，顺层钻孔接入井下瓦斯抽采系统，进行井下煤层瓦斯抽采；
步骤7、当煤层开采结束后，将采空区进行封闭，通过地面垂直钻井和竖直水平钻孔向采空区注入氮气，用于采空区防火。
进一步地，所述顺层钻孔的排距为煤层厚度的三分之一，所述顺层钻孔的孔间距为1-1.5m。
有益效果，本发明通过设置地面竖直水平钻井的方式，将水平钻井在煤层内部延伸，通过水力压裂的方式实现煤层增透，实现瓦斯解吸，进行瓦斯抽采，通过在竖直水平钻井之间施工垂直钻井的方式，对煤层内部进一步的增透实现煤层内部瓦斯的进一步解吸，进行瓦斯抽采，对于开采工作面，掘进巷道两侧的煤层内部的瓦斯，通过施工多排顺层钻孔的方式，进行煤层内部外围增透，实现整个特厚煤层一体化增透，瓦斯抽采，提高瓦斯抽采效率，减少煤矿瓦斯事故发生，提高瓦斯有效治理范围。
附图说明
图1、本发明特厚煤层瓦斯抽采结构示意图；
图2、图1A-A处剖面结构图；
图3、本发明垂直钻井布置结构示意图；
图4、本发明顺层钻孔布置示意图。
图中，1、竖直水平钻井，2、特厚煤层，3、垂直钻井，4、顺层钻孔，5、开切眼，6、回采巷道，7、地面，8、射流孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
结合附图1-4，对本发明特厚煤层瓦斯抽采方法进行详细描述，一种特厚煤层瓦斯抽采方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1、地面施工两个竖直水平钻井1，当竖直部分钻井钻进到达所要开采煤层中部位置时，利用钻头开窗工具，将钻进方向导向，使得钻头沿煤层走向施工水平钻井部分，在竖直水平钻井施工过程中下放随钻套管，所述水平钻井部分的套管上设有多个射流孔8，所述射流孔的孔间距为1-1.5m；
步骤2、沿煤层走向，在所述两个垂直水平钻井之间施工一排垂直钻井3，所述垂直钻井钻进至煤层中部以下，所述垂直钻井的间距为100-150m，距开切眼5最近的垂直钻井3到开切眼5的距离为300m；
步骤3、向垂直钻井3内依次注入压裂液和携沙液，进行煤层脉动水力压裂；
步骤4、向竖直水平钻井1内注入临界二氧化碳，进行临界二氧化碳压裂；
步骤5、将垂直钻井和垂直水平钻井分别与地面瓦斯抽采系统进行连接，进行地面煤层瓦斯抽采；
步骤6、进行井下预掘巷道掘进并在回采巷道6向特厚煤层2施工多排顺层钻孔4，顺层钻孔接入井下瓦斯抽采系统，进行井下煤层瓦斯抽采；
步骤7、当煤层开采结束后，将采空区进行封闭，通过地面垂直钻井和竖直水平钻孔向采空区注入氮气，用于采空区防火。
进一步地，所述顺层钻孔的排距为煤层厚度的三分之一，所述顺层钻孔的孔间距为1-1.5m。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种特厚煤层瓦斯抽采方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1、地面施工两个竖直水平钻井，当竖直部分钻井钻进到达所要开采煤层中部位置时，利用钻头开窗工具，将钻进方向导向，使得钻头沿煤层走向施工水平钻井部分，在竖直水平钻井施工过程中下放随钻套管，所述水平钻井部分的套管上设有多个射流孔，所述射流孔的孔间距为1-1.5m；
步骤2、沿煤层走向，在所述两个竖直水平钻井之间施工一排垂直钻井，所述垂直钻井钻进至煤层中部以下，所述垂直钻井的间距为100-150m；
步骤3、向垂直钻井内依次注入压裂液和携沙液，进行煤层脉动水力压裂；
步骤4、向竖直水平钻井内注入临界二氧化碳，进行临界二氧化碳压裂；
步骤5、将垂直钻井和竖直水平钻井分别与地面瓦斯抽采系统进行连接，进行地面煤层瓦斯抽采；
步骤6、进行井下预掘巷道掘进并在回采巷道向煤层施工多排顺层钻孔，顺层钻孔接入井下瓦斯抽采系统，进行井下煤层瓦斯抽采；
步骤7、当煤层开采结束后，将采空区进行封闭，通过地面垂直钻井和竖直水平钻井向采空区注入氮气，用于采空区防火。
2.根据权利要求1所述的一种特厚煤层瓦斯抽采方法，其特征在于，所述顺层钻孔的排距为煤层厚度的三分之一，所述顺层钻孔的孔间距为1-1.5m。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112211595B (zh) * 2020-10-20 2022-05-06 吕梁学院 一种临界层位的煤层气井施工方法
CN113216986A (zh) * 2021-06-17 2021-08-06 袁勇猛 一种用于近距离煤层快速掘进方法及瓦斯治理方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105332684A (zh) * 2015-11-13 2016-02-17 重庆大学 一种高压水爆与co2压裂相结合的煤层气驱替抽采工艺
CN106194244A (zh) * 2016-08-04 2016-12-07 重庆大学 低透气煤层液相co2相变致裂增透网格式瓦斯抽采方法
CN107100612A (zh) * 2017-04-17 2017-08-29 山东科技大学 一种井下水力压裂影响区域考察方法
CN107905834A (zh) * 2017-12-20 2018-04-13 中原工学院 一种低渗高突煤层体系化瓦斯开采方法
CN109458166A (zh) * 2018-12-04 2019-03-12 山东理工大学 一种煤层中co2制剂高压致裂瓦斯增透与置换方法
CN109630085A (zh) * 2019-01-15 2019-04-16 中北大学 一种煤层深孔高能脉冲逐段分步压裂的方法
CN110318674A (zh) * 2019-06-13 2019-10-11 太原理工大学 一种巷道顶板致裂防突的方法
CN110486079A (zh) * 2019-09-26 2019-11-22 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种特厚煤层分层开采的瓦斯抽采方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ567052A (en) * 2003-04-24 2009-11-27 Shell Int Research Thermal process for subsurface formations
GB2436576B (en) * 2006-03-28 2008-06-18 Schlumberger Holdings Method of facturing a coalbed gas reservoir
WO2008048451A2 (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Exxonmobil Upstream Research Company Improved method of developing subsurface freeze zone
CN101503957B (zh) * 2009-01-23 2012-09-26 赵阳升 井上下联合注热抽采煤层气的方法
WO2011002557A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Exxonmobil Upstream Research Company System and method for enhancing the production of hydrocarbons
CN101915086B (zh) * 2010-08-13 2011-06-22 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 煤矿井下瓦斯钻孔压裂的方法
PL222247B1 (pl) * 2012-02-24 2016-07-29 Wojskowa Akad Tech Sposób sprzężonego wydobycia węglowodorów gazowych i magazynowania CO₂ w odwiertach poziomych
CN103670338B (zh) * 2012-09-21 2016-06-15 新奥气化采煤有限公司 一种煤层气与煤共采方法
CN103670357B (zh) * 2012-09-21 2017-06-06 新奥科技发展有限公司 地下含碳有机矿物储层的裂隙沟通、通道加工及地下气化方法
CN103233768B (zh) * 2013-05-16 2015-03-11 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
CN103726819B (zh) * 2013-12-27 2016-02-24 中国石油大学(华东) 低温气体辅助煤层气压裂工艺的方法
CN106321140B (zh) * 2016-08-31 2019-02-01 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
CN107060759A (zh) * 2017-06-05 2017-08-18 山东东山新驿煤矿有限公司 复杂地质条件综采工作面分合式过断层的方法
CN108643877B (zh) * 2018-05-21 2022-03-04 中国矿业大学 煤矿井下煤层长钻孔分段压裂增透与抽采瓦斯方法
CN109578055B (zh) * 2018-11-21 2021-04-16 张登龙 一种煤与co2突出事故的防治方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105332684A (zh) * 2015-11-13 2016-02-17 重庆大学 一种高压水爆与co2压裂相结合的煤层气驱替抽采工艺
CN106194244A (zh) * 2016-08-04 2016-12-07 重庆大学 低透气煤层液相co2相变致裂增透网格式瓦斯抽采方法
CN107100612A (zh) * 2017-04-17 2017-08-29 山东科技大学 一种井下水力压裂影响区域考察方法
CN107905834A (zh) * 2017-12-20 2018-04-13 中原工学院 一种低渗高突煤层体系化瓦斯开采方法
CN109458166A (zh) * 2018-12-04 2019-03-12 山东理工大学 一种煤层中co2制剂高压致裂瓦斯增透与置换方法
CN109630085A (zh) * 2019-01-15 2019-04-16 中北大学 一种煤层深孔高能脉冲逐段分步压裂的方法
CN110318674A (zh) * 2019-06-13 2019-10-11 太原理工大学 一种巷道顶板致裂防突的方法
CN110486079A (zh) * 2019-09-26 2019-11-22 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种特厚煤层分层开采的瓦斯抽采方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
浅谈常村煤矿直井水力压裂瓦斯抽采技术;郭强;《陕西煤炭》;20190516;全文 *
煤矿区瓦斯三区联动立体抽采技术的研究和实践;武华太;《煤炭学报》;20110815;第36卷(第8期);正文第1313-1315页、图1-图4 *

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