CN1563664B - 煤层气矿井 - Google Patents
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Abstract
本发明煤层气矿井公开了一种开采原始煤田煤层气的技术，属采矿技术。现有开采原始煤田煤层气技术，为自地面向煤层钻孔，存在产量低等问题。为解决现有技术的问题，本发明由地面向煤层施工井筒，再利用井筒施工煤层内的煤巷和煤层内的多条钻孔。本发明给出3种煤层气运输至地面的方法：井筒连接煤巷运气；设于井筒的总气管运气；连接煤巷与地面的气井运气。本发明给出了3种隔断井筒与煤层气采集运输设施的方法：钻孔孔口插入气管封孔；煤巷内构筑密闭墙；以标高低于煤巷的岩石巷道连接井筒与煤巷，关闭岩石巷道内的水闸门并向其与煤巷之间的岩石巷道注满水。本发明的优点是煤层内钻孔总孔壁面积大幅增加，从而提高产量，防止钻孔堵塞。本发明适用于各类地质条件的原始煤田开采煤层气。
Description
所属领域 本发明涉及煤田的煤层气开采，属采矿技术。
背景技术 煤田的煤层所含的天然气被称为煤层气。现有于未建矿井或已建矿井中地下巷道未通达的原始煤田开采煤层气的技术，均采用《世界煤炭工业发展报告》(煤炭工业出版社，1999年)一书所列美国技术(图1)，为人员于地面作业，向煤层施工垂直钻孔，钻孔穿过煤层部分为裸孔，其周边煤层内的煤层气透过孔壁渗入钻孔流至地面。这种技术的缺点是：钻孔的有效长度仅为煤层厚度；煤层气渗入钻孔的面积仅为煤层内钻孔孔壁面积，生产能力低；煤层内只有邻近钻孔的煤层气能渗入钻孔，开采半径小，投资高、成本高；存在地下水大量涌入钻孔堵塞煤层气流至地面的通道的危险。
发明内容 本发明的目的，在于解决现有原始煤田开采煤层气的技术问题，增加煤层内钻孔孔壁的总面积，增大单井开采半径，消除地下水堵塞煤层气流动通道的危险。为达到发明目的，本发明煤层气矿井，由地面向煤层施工井筒，利用井筒施工煤层内的煤巷，再于煤巷施工煤层内的多条钻孔。
实施本发明，可井筒连接煤巷，再于煤巷作业施工煤层内的多条钻孔。煤层内的煤层气渗入相近的钻孔，流入煤巷和井筒至地面入煤层气管道。
实施本发明，亦可采用煤层气井下管道运输方法：井筒连接煤巷，自井筒施工煤层内的煤巷，于煤巷向各条钻孔内插入气管，各气管与设于煤巷和井筒内的总气管相连接，则由煤层渗入各钻孔中的煤层气经气管、总气管流至地面入煤层气管道。气管与钻孔孔壁间的空隙以充填料封堵。
实施本发明，还可采用独立的气井实现煤层气的井下运输。以气井连通煤巷与地面；煤巷内构筑密闭墙，隔断井筒与煤巷中连通气井、钻孔的部分；渗入钻孔内的煤层气，流入煤巷后进入气井至地面入煤层气管道。
实施本发明，还可先由井筒掘进岩石巷道，再由岩石巷道掘进煤层内的煤巷。在岩石巷道的标高低于煤巷的情况下，可关闭设于低位巷道内的水闸门，水闸门至煤巷之间的岩石巷道充满水，隔断井筒与煤巷。
实施本发明的井筒，可以在结束煤层气开采后，用于生产煤炭。
本发明的优点在于，解决了现有原始煤田开采煤层气的技术问题：以井筒内的排水设施将涌入井巷的地下水排至地面，消除地下水封堵煤层气运输通道的危险；开采面积扩大到多条钻孔所通达的煤层范围；煤层气渗入钻孔的孔壁面积扩大到多条钻孔的孔壁面积之和。
附图说明 下面以附图对本发明作进一步说明。
图1现有开采原始煤田煤层气技术图
本图取自《世界煤炭工业发展报告》(煤炭工业出版社，1999年)第201页所载“美国煤层气开采钻孔结构图”。该书报告，美国煤层气开采技术，如图所示，为自地面向煤层钻孔，钻孔直径0.2米。
图2井筒运输煤层气式煤层气矿井图
由图可见，煤层气矿井的主要构件，为连接地面1和煤层2的井筒3、煤巷4和由煤巷4施工的钻孔5。
该图所示为井筒运输煤层气式煤层气矿井，井筒1连接煤巷4，煤层2内的煤层气渗入钻孔5，再流入煤巷4和井筒3至地面1入煤层气管道(图中未画出地面煤层气管道，图3、4、5同)。
图3煤层气管道运输式煤层气矿井图
图中，气管6插入钻孔5后以封填料8封孔。气管6连接设于煤巷4和井筒3内的总气管7，煤层气在气管6、总气管7内流至地面入煤层气管道。
图4煤层气独立气井运输式煤层气矿井图
图中显示，气井9连通煤巷4与地面1。以密闭墙10将井筒3与煤巷4中连通气井9和钻孔5的部份隔断。煤巷4所收集的各钻孔5流入的煤层气，进入气井9流至地面1入煤层气管道。
图5岩石巷道连接井筒与煤巷式煤层气矿井图
图中，自井筒3先施工岩石巷道11，再自岩石巷道11施工煤巷4。岩石巷道11内构筑水闸门门框12，与其铰接的门扇13关闭，则水闸门关闭。水闸门至煤巷4之间的低位巷道11内充满水，隔断井筒3与煤巷4。
具体实施方式 实施本发明，首先施工井筒，再利用井筒施工与其相连通的岩石巷道或煤巷，再于煤巷施工钻孔等开采煤层气的工程。
Claims (1)
1.一种开采煤田煤层气的煤层气矿井，其特征在于：有连接地面和煤层的井筒，有煤层内的煤巷和自煤巷施工的煤层内的多条钻孔，有气井连接煤巷与地面，煤巷与井筒由岩石巷道连接；岩石巷道的标高低于煤巷，岩石巷道内有水闸门，关闭水闸门，水闸门与煤巷之间的岩石巷道内充满水，隔断煤巷与井筒，煤层气经钻孔、煤巷和气井至地面。
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