一种双通道分层瓦斯抽采方法与流程

本发明属于煤矿瓦斯治理，具体涉及一种双通道分层瓦斯抽采方法。

背景技术：

1、煤层开采后上覆岩层的移动会导致上覆岩层整体卸压，这给地面瓦斯采动井创造了良好的卸压抽采环境，是煤矿采动区地面瓦斯抽采井抽采的主要原理。针对松软强突出煤层，在地质条件适宜的情况下，保护层开采和被保护层卸压地面瓦斯采动井技术应运而上，但是由于煤层松软强突出的影响，被保护层下方的保护层在开采期间地面瓦斯采动井会受到不同程度的堵孔现象，从而导致抽采效果较差，不仅无法抽采保护层瓦斯而且影响被保护层瓦斯抽采，不能够起到突出煤层卸压目的。因此，煤矿采动区松软强突出煤层地面瓦斯抽采是一种迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双通道分层瓦斯抽采的方法。该方法以一种双通道地面井为手段，消除保护层瓦斯抽采期间松软强突煤层喷出堵孔的影响，实现保护层及被保护层强突出煤层瓦斯充分抽采和充分卸压，达到“分层”共采瓦斯的目的。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种双通道分层瓦斯抽采方法，所述抽采步骤如下：

4、s1、选取钻井井位，并开设钻井口；

5、s2、将保护层开采后的冒落带顶部的裂隙带作为直钻井落底点，将回采线前进方向的反向20-30m的位置作为侧钻斜分支钻井落底点，且侧钻斜分支钻井与直钻井共用同一个钻井口；

6、s3、一开表土层段下管，二开煤层上端合适位置，直钻井三开延伸至煤层正上方的裂隙带内；侧钻斜分支钻井三开段使用可回收式斜向器侧钻分支，侧钻分支井落底点为回采煤层上部的裂隙带下部冒落带；

7、s4、使用斜向器对侧钻斜分支钻井洗井，然后将斜向器回收，再使用洗井管柱进入直钻井洗井，洗井完毕后安装井口抽采装置；

8、s5、通过直井钻井对被保护层卸压瓦斯进行抽采，同时通过侧钻斜分支钻井对保护层卸压瓦斯进行抽采。

9、优选地，步骤s1中，钻井井位选择在采煤工作面内距离风巷30-60m处。

10、优选地，步骤s2中，直井段分支为1号分支通道，侧钻斜井分支为2号分支通道；利用数值模拟计算方法，根据地面井位置(x1,y1,z1)，直井段靶点位置(x2,y2,z2)以及侧钻分支井落底点位置(x3,y3,z3)优化侧钻点位置，准确计算单井组轨迹以及设计全回采工作面地面井组布置，借助数值模拟计算方法结合施工当中随钻定向侧钻技术达到准确控靶点，矢量抽采的目标。

11、例：按照直井段井间距100-150m计算，一个采面内布置3口地面井为例。以1号井为例使用数值模拟计算软件compass计算1号地面井直井轨迹和侧钻分支井轨迹数据

12、compass数值模拟优计算的垂直井井轨迹数据

13、

14、compass数值模拟优化计算的侧钻井轨迹数据

15、

16、根据地面井位置坐标、直井段坐标、侧钻分支井坐标数值模拟空间轨迹及计算出数据，施工地面井确保钻孔准确钻达靶点区域实现瓦斯矢量抽采。

17、优选地，步骤s3中，冒落带为煤层上方3-5倍采高处。

18、本发明的有益效果：

19、1、本发明设计了一种双通道分层瓦斯抽采地面瓦斯的方法，能有效避免松软强突煤层堵孔问题及导致的一些列问题，达到“一井双通道”、“一井通两层”、“两层共抽采”的目标，该抽采方法既减小了卸压瓦斯抽采期间的层间干扰现象，又能保证保护层和被保护层的抽采效果。

20、2、本发明主要针对煤层松软强突出条件下保护层和被保护层卸压瓦斯地面井抽采，能较好的满足煤矿地面瓦斯抽采需求，实现了“分层共采、互不干扰”的松软强突出煤层喷出堵孔条件下的瓦斯高效抽采模式，实现了煤与瓦斯共采，实现了煤炭绿色开发。

技术特征：

1.一种双通道分层瓦斯抽采方法，其特征在于，所述抽采步骤如下：

2.根据权利要求1所述的抽采方法，其特征在于：步骤s1中，钻井井位选择在采煤工作面内距离风巷30-60m处。

3.根据权利要求1所述的抽采方法，其特征在于：步骤s2中，直井段分支为1号分支通道，侧钻斜井分支为2号分支通道；利用数值模拟计算方法，根据地面井位置(x1,y1,z1)，直井段靶点位置(x2,y2,z2)以及侧钻分支井落底点位置(x3,y3,z3)优化侧钻点位置，准确计算单井组轨迹以及设计全回采工作面地面井组布置，借助数值模拟计算结合施工当中随钻定向侧钻技术(地面井按照预定轨迹钻探施工)达到准确控靶点，矢量抽采的目标。

4.根据权利要求1所述的抽采方法，其特征在于：步骤s3中，冒落带为煤层上方3-5倍采高处。

技术总结
本发明属于煤矿瓦斯治理技术领域，具体涉及一种双通道分层瓦斯抽采方法；所述抽采步骤如下：S1、选取钻井井位，并开设钻井口；S2、将保护层开采后的冒落带顶部的裂隙带作为直钻井落底点，将回采线前进方向的反向20‑30m的位置作为侧钻斜分支钻井落底点，且侧钻斜分支钻井与直钻井共用同一个钻井口；S3、一开表土层段下管，二开煤层上端合适位置，直钻井三开延伸至煤层正上方的裂隙带内；侧钻斜分支钻井三开段使用可回收式斜向器侧钻分支，侧钻分支井落底点为回采煤层上部的裂隙带下部冒落带；S4、对直钻井和侧钻斜分支钻井分别洗井；S5、通过直井钻井对被保护层卸压瓦斯进行抽采，同时通过侧钻斜分支钻井对保护层卸压瓦斯进行抽采。

技术研发人员：李川,王超,范传征,庞江涛,于玉,王卫,叶礼明,李泉,袁飞,席二宣,郭咏
受保护的技术使用者：中勘资源勘探科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19