[发明专利]一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法

权利要求书

1.一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法，其特征在于具体步骤为：

a. 利用钻机向预开采煤层或封闭采空区遗留煤层（1）内钻取若干个钻井组，每一个钻井组包括一个四向水平钻井（2）和四个瓦斯抽采钻井（3），四向水平钻井（2）包括一个垂直钻孔，垂直钻孔低端利用转向钻头分别向四个方向水平布置钻孔，四个瓦斯抽采钻井（3）分别与垂直钻孔平行，并分别布置在四个方向水平布置钻孔的水平延伸方向的延长路径上方，每一个瓦斯抽采钻井（3）下钻位置位于水平钻井（2）的轴线方向上，钻井完成深度位于水平钻井（2）上侧1-3m位置；

b. 在四向水平钻井（2）的垂直钻孔和四个方向水平布置钻孔中布置可伸缩铜管（4），垂直钻孔中的可伸缩铜管（4）一端通过设置在垂直钻孔底部的五向分流阀门（6）分别与四个方向水平布置钻孔中的可伸缩铜管（4）一端连接，四个方向水平布置钻孔中布置的可伸缩铜管（4）的另一端均设置有多功能组配装置（5），在垂直钻孔中可伸缩铜管（4）顶端外侧设置封孔器（18）封孔，多功能组配装置（5）内设置有压力传感器（20）、气体探测器（21）、温度传感器（22）和击火器（23），四个多功能组配装置（5）分别布置在四向水平钻井（2）内三分之二井长设计位置；

c. 在四个瓦斯抽采钻井（3）中分别布置抽采管（19），并在抽采管（19）顶端上设置封孔器（18）封孔，抽采管（19）通过管路连接负压风机；

d. 将多功能组配装置（5）的导线通过可伸缩铜管（4）与地面主机连接，并使用三向阀（14）将气源与可伸缩铜管（4）内连通，气源包括气体混合罐体（17），气体混合罐体（17）出口通过注气管路（16）设有空气压缩泵（15）；

e. 启动空气压缩泵（15），将定量气体按照设定好的流速从气体混合罐体（17）沿注气管路（16）和可伸缩铜管（4）持续注入到四向水平钻井（2）内，当压力传感器（20）检测到四向水平钻井（2）内气体压力值维持1h不变后，且温度传感器（22）检测到煤体温度持续上升至200℃时，启动击火器（23）使钻孔周围的煤体发生阴燃；

利用温度传感器（22）持续监测四向水平钻井（2）周围煤体温度，当检测到煤体温度超过380℃时、或气体探测器（21）监测到CO₂、CO气体浓度急剧上升时，减小气体泵入速率和泵入流量，降低氧含量，确保四向水平钻井（2）周围煤体始终处于阴燃状态；

e. 当气体探测器（21）监测到四向水平钻井（2）内CH₄气体浓度大幅度增加时，启动负压风机，通过四个抽采管（19）将CH₄气体从预开采煤层或封闭采空区遗留煤层（1）中抽采出来。

2.根据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法，其特征在于：所述可伸缩铜管（4）包括大尺寸可伸缩铜管（4-1）和设置在大尺寸可伸缩铜管（4-1）中的小尺寸可伸缩铜管（4-2）。

3.根据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法，其特征在于：所述地面主机包括多组分气体监测系统（11）、温度监测系统（12）和压力监测系统（13），多组分气体监测系统（11）通过多组分气体浓度探测器导线（9）与多功能组配装置（5）内的气体探测器（21）相连接，温度监测系统（12）通过温度探测器导线（8）与多功能组配装置（5）内的温度传感器（22）相连接，压力监测系统（13）通过压力传感器导线（10）与多功能组配装置（5）内的压力传感器（20）相连接，击火器（23）通过击火器导线（7）与地面主机控制连接。

4.据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法，其特征在于：所述五向分流阀门（6）顶端通道为大尺寸可伸缩铜管（4-1），其余四个分流阀门为小尺寸可伸缩铜管（4-2），通过对从大尺寸可伸缩铜管（4-1）泵入的气体流量进行四等份，分别流入至四个小尺寸可伸缩铜管（4-2）中，且五向分流阀门（6）内部含有一四向分流器，通过远程控制对周围四个水平钻井（2）内破碎煤体实时阴燃情况进行气体流量控制，确保气体泵入速度和泵入流量维持破碎煤体始终处于阴燃状态。