專利名稱：一種高瓦斯煤礦的瓦斯抽放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高瓦斯煤礦的瓦斯抽放方法。
背景技術(shù)：
高瓦斯煤礦的開采，需要先抽放瓦斯氣。目前，常規(guī)的高瓦斯煤礦抽放瓦斯的方法 有(1)在礦井下煤層頂板鉆水平孔抽放，但這種方法抽放很慢，效率低下；(2)在煤層底板 開輔助巷道，再開采上部的高瓦斯礦，利用邊采上部煤層，底板邊塌方，邊抽放瓦斯的方式， 但這種方法成本高，時間長?？梢?，當前需要一種快速、高效的瓦斯抽放方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高瓦斯煤礦的瓦斯抽放方法，該方法能夠快速、高效 地抽放瓦斯。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明公開了一種高瓦斯煤礦的瓦斯抽放方法，其特征在于，該方法包括—開向下鉆地層直到指定深度，下表層套管固井，形成表層直井段；二開側(cè)鉆開窗，并造斜鉆進，直到指定的煤層頂板著陸點，下技術(shù)套管固井，形成 造斜井段；三開從煤層頂板著陸點開始，在煤層頂板中鉆構(gòu)成掃帚形的多個水平分支井；利用所述構(gòu)成掃帚形的多個水平分支井抽放瓦斯。在上述方法中，所述構(gòu)成掃帚形的多個水平分支井包括兩條外圍分支井和兩條 以上的內(nèi)部分支井；其中，第一條外圍分支井是從煤層頂板著陸點起始的一條直線段；第二條外圍分 支井是從煤層頂板著陸點起始，偏離第一條外圍分支井第一預設距離，形成第二外圍分支 井的傾斜段，接著再與第一條外圍分支井平行的方向前進第二預設距離，形成第二外圍分 支井的直線段；每一個內(nèi)部分支井從第一外圍分支井上的除端點以外的點起始，偏離第一 條外圍分支井第三預設距離，并與第二外圍分支井的直線段交叉連通；各內(nèi)部分支井的起 始點不同。在上述方法進一步包括在每個外圍分支井和每個內(nèi)部分支井的末端再向下鉆進。在上述方法進一步包括在每個外圍分支井和每個內(nèi)部分支井的末端再向下鉆進 時，對井眼進行擴孔。在上述方法中，三開所用的鉆頭比一開和二開所用的鉆頭的尺寸小。由上述可見，本發(fā)明這種，通過在煤層頂板鉆掃帚形的水平分支井，并利用該掃帚 形的多個水平分支井抽放瓦斯的技術(shù)方案，使得在煤層頂板形成網(wǎng)狀井網(wǎng)，溝通煤層頂板 的裂隙系統(tǒng)，快速降低煤層瓦斯壓力， 現(xiàn)快速、高效的抽放瓦斯。


圖1是本發(fā)明中的一種高瓦斯煤礦的瓦斯抽放方法；圖2是圖1所示方法中的鉆井示意圖；圖3是本發(fā)明中的掃帚形水平分支井的俯視圖。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明中的一種高瓦斯煤礦的瓦斯抽放方法。如圖1所示，該方法包括以 下步驟步驟101，一開向下鉆地層直到指定深度，下表層套管固井，形成表層直井段。本步驟中，可以采用石油鉆機領(lǐng)域的轉(zhuǎn)頭向下鉆穿松軟淺部地層。步驟102，二開側(cè)鉆開窗，并造斜鉆進，直到指定的煤層頂板著陸點，下技術(shù)套管固 井，形成造斜井段。本步驟中，煤層頂板著陸點是預先指定好的，因此在二開時定向鉆井，側(cè)鉆開窗并 造斜鉆進，直到目的地。步驟103，三開從煤層頂板著陸點開始，在煤層頂板中鉆構(gòu)成掃帚形的多個水平分 支井。本步驟中，可以采用尺寸更小的鉆頭，即三開所用的鉆頭比一開和二開所用的鉆 頭的尺寸小。步驟104，利用所述構(gòu)成掃帚形的多個水平分支井抽放瓦斯。通過圖1所示的方法，能夠快速、高效地抽放瓦斯。圖2是圖1所示方法中的鉆井示意圖。如圖2所示，一條直線示意性地表示地層 表面，用矩形框示意性地表示煤層頂板，用黑色圓點表示煤層頂板著陸點，并分別標識出了 表層直井段、造斜井段和掃帚行水平分支井。由于掃帚形說平分支井是水平方向的網(wǎng)裝井， 因此在圖3所示的視圖中只能用一條橫線來表示。圖3是本發(fā)明中的掃帚形水平分支井的俯視圖。如圖3所示，本發(fā)明中的構(gòu)成掃 帚形的多個水平分支井包括兩條外圍分支井和兩條以上的內(nèi)部分支井。在圖3中外圍分 支井用“ 1，，進行標記，內(nèi)部分支井用“ 2，，進行標記。從圖3可以看出第一條外圍分支井是從煤層頂板著陸點起始的一條直線段；第 二條外圍分支井是從煤層頂板著陸點起始，偏離第一條外圍分支井第一預設距離，形成第 二外圍分支井的傾斜段，接著再與第一條外圍分支井平行的方向前進第二預設距離，形成 第二外圍分支井的直線段；每一個內(nèi)部分支井從第一外圍分支井上的除端點以外的點起 始，偏離第一條外圍分支井第三預設距離，并與第二外圍分支井的直線段交叉連通；各內(nèi)部 分支井的起始點不同。需要說明的是，本發(fā)明的掃帚形水平分支井，除了圖3所示的情形外，還包括與圖 2所示形狀對稱的情形，即第二外圍水平分支井和多個內(nèi)部分支井也可以從另一個方向偏 離第一外圍分支井。在本發(fā)明的一個實施例中，還可以在每個外圍分支井和每個內(nèi)部分支井的末端再 向下鉆進，向下鉆進的長度可以根據(jù)實際情況而定，可以不穿透煤層頂板，也可以穿透煤層頂板到達煤層。并且在每個外圍分支井和每個內(nèi)部分支井的末端再向下鉆進時，還可以對 井眼進行擴孔，以擴大煤層的裸露面積。這里，對于外圍分支井來說，其末端是指除所述煤層頂板著陸點以外的另一個端 點；對于內(nèi)部分支井來說，其末端是除位于第一外圍分支井上的端點以外的另一個端點。在實際當中，應用本發(fā)明提供的瓦斯抽放方法時，選擇瓦斯含量和壓力較高，并且 煤層頂板力學穩(wěn)定性好，分布較均勻，無較大斷層的煤礦較佳。瓦斯量和壓力越高，抽放效 果越好。另外，選擇煤層頂板含水量較小的煤礦，避免抽放瓦斯時，抽出的只是水。從上述實施例可以看出，本發(fā)明中的掃帚形的水平分支井系統(tǒng)由外圍分支井和內(nèi) 部分支井形成連通的閉環(huán)圖形，能夠在煤層頂板形成網(wǎng)狀的連通井網(wǎng)，溝通煤層頂板中的 裂隙系統(tǒng)，快速降低煤層瓦斯壓力，實現(xiàn)快速、高效的抽放瓦斯，為高瓦斯構(gòu)造的煤礦井的 安全、快速和高效開采奠定了基礎(chǔ)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高瓦斯煤礦的瓦斯抽放方法，其特征在于，該方法包括一開向下鉆地層直到指定深度，下表層套管固井，形成表層直井段；二開側(cè)鉆開窗，并造斜鉆進，直到指定的煤層頂板著陸點，下技術(shù)套管固井，形成造斜井段；三開從煤層頂板著陸點開始，在煤層頂板中鉆構(gòu)成掃帚形的多個水平分支井；利用所述構(gòu)成掃帚形的多個水平分支井抽放瓦斯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成掃帚形的多個水平分支井包括 兩條外圍分支井和兩條以上的內(nèi)部分支井；其中，第一條外圍分支井是從煤層頂板著陸點起始的一條直線段；第二條外圍分支井 是從煤層頂板著陸點起始，偏離第一條外圍分支井第一預設距離，形成第二外圍分支井的 傾斜段，接著再與第一條外圍分支井平行的方向前進第二預設距離，形成第二外圍分支井 的直線段；每一個內(nèi)部分支井從第一外圍分支井上的除端點以外的點起始，偏離第一條外 圍分支井第三預設距離，并與第二外圍分支井的直線段交叉連通；各內(nèi)部分支井的起始點 不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括在每個外圍分支井和 每個內(nèi)部分支井的末端再向下鉆進。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括在每個外圍分支井和 每個內(nèi)部分支井的末端再向下鉆進時，對井眼進行擴孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，三開所用的鉆頭比一開和二開所用的鉆頭的尺寸小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高瓦斯煤礦的瓦斯抽放方法。該方法包括一開向下鉆地層直到指定深度，下表層套管固井，形成表層直井段；二開側(cè)鉆開窗，并造斜鉆進，直到指定的煤層頂板著陸點，下技術(shù)套管固井，形成造斜井段；三開從煤層頂板著陸點開始，在煤層頂板中鉆構(gòu)成掃帚形的多個水平分支井；利用所述構(gòu)成掃帚形的多個水平分支井抽放瓦斯。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠快速、高效地抽放瓦斯。
文檔編號E21F7/00GK101985888SQ20101051795
公開日2011年3月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者彭宏釗, 畢延森, 毛志新, 王德桂, 鄧鈞耀, 陳東, 陳震, 鮮保安 申請人:中聯(lián)煤層氣國家工程研究中心有限責任公司;中石油煤層氣有限責任公司