【技术实现步骤摘要】
基于地面定向钻孔的立井井筒揭煤超前消突方法
本专利技术涉及煤矿瓦斯突出防治领域,特别涉及基于地面定向钻孔的立井井筒揭煤超前消突方法。
技术介绍
随着煤矿采深加大,我国高突矿井的数目逐渐增多,瓦斯事故为煤矿生产中最严重的自然灾害之一。传统的高突出矿井立井井筒揭煤的消突方法是在立井井筒掘至煤层10-20m时,向下对煤层施工大量密集的穿层抽采钻孔进行预抽消突,此方法消突工作量大,消突时间长,封孔消突差,且井筒作业空间狭小,施工钻孔效率低下,抽采效率低,安全性无法得到保障,严重影响揭煤进度。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供基于地面定向钻孔的立井井筒揭煤超前消突方法,避免在立井井筒的有限空间内施工揭煤钻孔,达到对井筒揭煤影响范围内的煤层进行消突的目的,保障立井井筒揭煤的安全性,提高瓦斯抽采的有效抽采时间,大幅提高揭煤进度。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:基于地面定向钻孔的立井井筒揭煤超前消突方法,包括如下步骤:步骤1、距离立井井口一定距离处施工至少两口地面定向消突钻井,首先施工煤层上井段,煤层上井段施工至煤层顶板,煤层上井段固井后施工煤层定向井段,煤层定向井段在煤层中行进一段距离后,煤层定向井段开始分支施工形成分支孔,部分分支孔施工至煤层底板为探底分支孔,部分分支孔施工至煤层顶板为探顶分支孔,部分分支孔位于煤层中部为水平分支孔,探底分支孔、探顶分支孔和水平分支孔间距相等;地面定向消突钻井中包括倾向消突钻井和走向消突钻井,沿煤层倾向施工的地面定向消突钻井为倾向 ...
【技术保护点】
1.基于地面定向钻孔的立井井筒揭煤超前消突方法,其特征在于:包括如下步骤:/n步骤1、距离立井井口一定距离处施工至少两口地面定向消突钻井,首先施工煤层上井段,煤层上井段施工至煤层顶板,煤层上井段固井后施工煤层定向井段,煤层定向井段在煤层中行进一段距离后,煤层定向井段开始分支施工形成分支孔,部分分支孔施工至煤层底板为探底分支孔,部分分支孔施工至煤层顶板为探顶分支孔,部分分支孔位于煤层中部为水平分支孔,探底分支孔、探顶分支孔和水平分支孔间距相等;地面定向消突钻井中包括倾向消突钻井和走向消突钻井,沿煤层倾向施工的地面定向消突钻井为倾向消突钻井,沿煤层走向施工的地面定向消突钻井为走向消突钻井;倾向消突钻井的分支孔与走向消突钻井的分支孔相互交叉,形成消突钻孔网格,即消突钻孔有效覆盖区域;/n步骤2、两组地面定向消突钻井施工完成后,在孔内安装抽水设备,抽水设备的抽水进水端下至煤层顶板处,将地面定向消突钻井内的水抽出,随着水位的下降,煤层瓦斯所受围压不断降低,瓦斯开始解吸并上升至地面定向消突钻井进口,瓦斯集中回收;/n步骤3、在立井掘进至煤层顶板10m时,向下施工穿层钻孔,测定煤层瓦斯压力,进行消突 ...
【技术特征摘要】
1.基于地面定向钻孔的立井井筒揭煤超前消突方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1、距离立井井口一定距离处施工至少两口地面定向消突钻井,首先施工煤层上井段,煤层上井段施工至煤层顶板,煤层上井段固井后施工煤层定向井段,煤层定向井段在煤层中行进一段距离后,煤层定向井段开始分支施工形成分支孔,部分分支孔施工至煤层底板为探底分支孔,部分分支孔施工至煤层顶板为探顶分支孔,部分分支孔位于煤层中部为水平分支孔,探底分支孔、探顶分支孔和水平分支孔间距相等;地面定向消突钻井中包括倾向消突钻井和走向消突钻井,沿煤层倾向施工的地面定向消突钻井为倾向消突钻井,沿煤层走向施工的地面定向消突钻井为走向消突钻井;倾向消突钻井的分支孔与走向消突钻井的分支孔相互交叉,形成消突钻孔网格,即消突钻孔有效覆盖区域;
步骤2、两组地面定向消突钻井施工完成后,在孔内安装抽水设备,抽水设备的抽水进水端下至煤层顶板处,将地面定向消突钻井内的水抽出,随着水位的下降,煤层瓦斯所受围压不断降低,瓦斯开始解吸并上升至地面定向消突钻井进口,瓦斯集中回收;
步骤3、在立井掘进至煤层顶板10m时,向下施工穿层钻孔,测定煤层瓦斯压力,进行消突效果检验,消突效果检验合格即可采用局部防突措施,开始揭煤作业。
2.根据权利要求1所述的基于地面定向钻孔的立井井筒揭煤超前消突方法,其特征在于:在步骤1中,地面定向消突钻井的施工方法如下:自地面穿过软土层及风化岩石层到达基岩为一开井段,一开井段为垂直井,一开井段钻至设计深度后下入套管,一开井段采用水泥固井;一开井段固井完成后,施工基岩至煤层顶板的二开井段,二开井段开始采用定向技术,二开井段施工至煤层顶板处钻孔接近煤层倾角后,下入套管,二开井段采用...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨宏伟,王俊红,何俊忠,高宏,钱志良,韩兵,郭云峰,丛秀枝,
申请(专利权)人:煤科集团沈阳研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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