[发明专利]一种地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法

权利要求书

1.一种地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，基于煤层采空区范围边界，沿开采工作面走向布置数组地面钻井，所述地面钻井内错风巷和机巷；

步骤S2，开采前进行地面钻井的施工；

步骤S3，向钻井中下入瓦斯抽采管，当开采至距离地面钻井一定间距时，对岩层段与煤层顶板之间的区段进行瓦斯抽采；

步骤S4，根据工作面推进距离、瓦斯抽采浓度、煤层采空区瓦斯抽采流量、总的瓦斯流量实时调整瓦斯抽采设备的抽采负压。

2.根据权利要求1所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述每组地面钻井有2个，且在与工作面走向垂直的方向上间隔设置；

所述每组地面钻井与风巷、机巷的间距均为30-70m；

所述每组两个钻井的间隔均为80-150m。

3.根据权利要求2所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，所述步骤S1中，每组地面钻井与风巷、机巷的间距均为50m；每组两个钻井的间隔均为100m；

沿工作面走向，第1组与第2组钻井间的横向距离为100m，其余相邻两组钻井间的横向距离为150m；最后一组钻井中，靠近回风巷的钻井距停采线小于等于150m，靠近进风巷的钻井距停采线小于等于100m。

4.根据权利要求1所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，所述步骤S2中，钻井由上往下依次包括表层段、岩层段和卸压抽采段，所述卸压抽采段为由岩层段的底端穿过卸压煤层一直延伸至距开采煤层顶板一定高度的区段；

所述表层段、岩层段和卸压抽采段的直径依次减小，所述表层段为从地面至基岩层，所述岩层段为从基岩层向下延伸至卸压煤层顶板上方20～100m处，所述卸压抽采段的底端距开采煤层顶板5～7倍采高处且距离开采煤层顶板10m以上。

5.根据权利要求1所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，所述步骤S3中，在向地面钻井中下入瓦斯抽采管前，首先向所述表层段和所述岩层段内均下入套管并用水泥固井，所述卸压抽采段不固井；所述瓦斯抽采管与套管和卸压抽采段的井壁之间留有容移缓冲间距；

所述瓦斯抽采管为整管，贯穿于地面钻井的整个井身，所述整管包括筛管和实管，所述筛管和所述实管的管径相同；

所述瓦斯抽采管穿过所述卸压煤层的部分为所述筛管，所述筛管用金属丝缠绕，金属丝间距为0.5mm-2mm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，所述地面钻井为直井、定向井、斜直井、水平井中的任一种。

7.根据权利要求6所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，所述钻井为斜直井，其直径为219mm。

8.根据权利要求6所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，所述步骤S3中，当工作面采至距钻孔地面位置5-10m时开始抽采，钻井抽采起始阶段的负压值介于整个抽采过程的负压上下限定值之间。

9.根据权利要求8所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，在所述钻井抽采起始阶段，以恒定的负压值抽取瓦斯；

实时计算总的瓦斯流量Q、煤层采空区瓦斯抽采流量q分别与钻井瓦斯抽采浓度C％的比值Q/C、q/C，当Q/C、q/C在持续时长T内均处于稳定波动范围区间[a，b]内，且工作面推进距离S大于设定值L，则判定钻井抽采起始阶段结束转而进入衰减阶段；

在衰减阶段内抽采负压随钻井瓦斯抽采浓度C％的减小而减小直至负压限定值。

10.根据权利要求9所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，其特征在于，还包括步骤S5，当衰减阶段的抽采负压处于负压限定值后，若Q、q、C％均低于设定值，且工作面推进超过250m，则停止抽采，拆卸瓦斯抽采设备，封井处理。