[发明专利]一种地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法

说明书

本发明属于煤矿开采技术领域，提供一种地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，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。本发明的抽采方法对现场作业有明确可操作的实施参考，具有有效抽采时间长、抽采率高、钻井数量少、作业效率高和钻孔难度低的优点；且对抽采负压的调控，使抽采安全有效，并能节省能耗。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法。

背景技术

我国70％以上的煤矿重大安全事故是由瓦斯事故引起的，防治瓦斯历来是煤矿安全工作的重点，而应用较广、效果较好的瓦斯防治技术就是瓦斯抽采，因此，煤层气抽采工程视为生命工程和资源工程。

煤层气抽采可分为煤矿井下、地面和地面与井下联合抽采三大类。又由于地面抽采与煤层开采生产相互制约较少，因而近二十年来，地面煤层气抽采技术和地面与井下联合抽采技术得到了较快发展。

另一方面，按与矿井煤炭生产的时间关系，煤层气地面抽采技术可分为采前抽、采中抽和采后抽。煤层开采以后，在采面的后方形成采空区，并在采空区内形成卸压空间。由于卸压作用而产生的裂隙在横向和竖向方向形成“横三区”和“竖三带”，即煤壁支撑影响区、离层区、重新压实区、冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。随着工作面的推进“横三区”和“竖三带”也将发生动态变化，这一变化对本煤层及邻近煤层瓦斯的涌出起到了重要的影响作用。采中抽即是采动区抽采，随着地面煤层气钻井的运行，实现开采煤层和影响范围内煤层的卸压煤层气抽采，进而抽采工作面后方刚形成的采空区内的煤层气，从而有效减少工作面瓦斯的涌出量，取得比较好的抽采效果。

《煤矿卸压瓦斯地面钻井抽采技术方法》是2019年10月1日实施的一项行业标准，适用于煤矿保护层开采卸压瓦斯地面钻井抽采。上述行业标准提供了一些地面钻井设计基础、要求、抽采效果评价和安全防护方向的指引思路，针对该标准在现场运用的具体实施方案的缺乏问题，本发明在不断创新研究和试验的基础上，提供一种实施性较好且通用性强的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的技术方案。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，以解决现有技术中存在的不足。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，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。

在如上所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法中，优先，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。

在如上所述的地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法中，优先，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；