[发明专利]煤矿井下近水平长距离煤样保压定点密闭采取方法

权利要求书

1.一种煤矿井下近水平长距离煤样保压定点密闭采取方法，包括以下步骤：

步骤1：取样定向孔的轨迹设置，通过取样区域的探查，确定所需的取样定向孔，所述取样定向孔沿煤层起伏延伸，呈近水平布置，所述取样定向孔由套管孔段、定向孔段和取样孔段组成，所述套管孔段靠近孔口，所述套管孔段后以定向孔段和取样孔段依次交替设置，所述套管孔段深度≥9m，而定向孔段直径≥120mm，取样孔段长度为1.2～1.5m，其包含如下子步骤：

步骤1.1：取样点参数平面设计，根据矿井工程设计或评估需要，确定取样点平面坐标参数；

步骤1.2：探查定向孔施工，在取样区域内施工探查定向孔，查明取样区域内煤层起伏变化规律；

步骤1.3：取样点参数剖面设计，根据探查定向孔查明的煤层起伏变化规律，确定取样点剖面坐标参数；

步骤1.4：取样定向孔设计，根据探查定向孔查明的煤层起伏变化规律和取样点平面和剖面参数，设计取样定向孔轨迹，确保取样定向孔在煤层内延伸，并依次将多个取样点连接起来；

步骤2：取样定向孔的套管孔段施工，采用逐级回转扩孔技术施工，并下入套管封孔后连接好孔口装置；

步骤3：取样定向孔的定向孔段施工，钻孔实钻轨迹与设计轨迹偏差控制在0.5m以内，钻进至设计取样点后开启泥浆泵采用大泵量冲孔半小时，并快速提出孔内钻具；

步骤4：取样定向孔的取样孔段施工，并进行煤样保压密闭采取；

步骤5：气密性测试，若检测合格，取样成功，若检测不合格，重复步骤四再次取样；

步骤6：单孔多次保压定点密闭取样，重复步骤三至步骤五，对多个取样点的煤样进行保压密闭采取。

2.如权利要求1所述的保压定点密闭采取方法，其特征在于：在步骤4中还包含如下子步骤：

步骤4.1：将保压密闭取样钻具下放，至孔底后，开启泥浆泵通过取样钻杆向钻孔供水至从孔口返出，确保煤样筒内无残渣；

步骤4.2：取样孔段钻进，钻进时泥浆泵排量≤100L/min，钻具回转速度为50～80r/min，钻进速度为0.2～0.3m/min；

步骤4.3：煤样封闭，封闭过程中泥浆泵排量≥200L/min；

步骤4.4：煤样取出。

3.如权利要求1所述的保压定点密闭采取方法，其特征在于：定向孔段的钻孔倾角和方位角造斜率≤0.3°/m，沿煤层起伏延伸。

4.如权利要求1所述的保压定点密闭采取方法，其特征在于：所述保压密闭取样钻具由环状钻头、保压密闭取样装置、变丝接手、取样钻杆和旋转送水器依次连接组成；其中环状钻头内径≤35mm，外径≤108mm；保压密闭取样装置内设置有取样筒，取样筒内径比环状钻头内径大3～5mm，变丝接手和取样钻杆内部中空，内径≥20mm。