一種測(cè)試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法
【專(zhuān)利摘要】一種準(zhǔn)確測(cè)定地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，適用于測(cè)試地面鉆井抽采上部被保護(hù)層采動(dòng)區(qū)卸壓瓦斯抽采半徑。通過(guò)適宜巷道向被保護(hù)卸壓煤層打鉆孔，鉆孔終孔穿過(guò)上部被保護(hù)層煤層頂板一定距離，在施工鉆孔中釋放示蹤劑，同時(shí)在相應(yīng)考察的地面鉆井口采樣并分析。此方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，通過(guò)該方法能高效、準(zhǔn)確測(cè)定出地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍，為在保護(hù)層工作面開(kāi)采被保護(hù)層受采動(dòng)影響卸壓區(qū)域地面鉆井布置數(shù)量及鉆井間距等工程提供依據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種測(cè)試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，尤其適用于測(cè)試地面鉆井抽采上部被保護(hù)層采動(dòng)區(qū)卸壓瓦斯抽采范圍。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯災(zāi)害尤其煤與瓦斯突出災(zāi)害防治在我國(guó)井工開(kāi)采煤礦占有極其重要的地位，保護(hù)層開(kāi)采是防治煤與瓦斯突出災(zāi)害最行之有效的區(qū)域性措施。為提高保護(hù)效果，通常在保護(hù)層開(kāi)采的同時(shí)結(jié)合利用鉆孔抽采被保護(hù)層的卸壓瓦斯，鉆孔抽采分為地面鉆孔和井下鉆孔兩類(lèi)。
[0003]世界上主要產(chǎn)煤國(guó)包括美國(guó)、加拿大、澳大利亞和德國(guó)等利用地面鉆井開(kāi)采煤層氣，取得的效果顯著。我國(guó)煤層氣資源極其豐富，居世界第三，但由于我國(guó)煤層氣儲(chǔ)層普遍具有煤儲(chǔ)層滲透率低、煤層地應(yīng)力梯度分布不均和煤儲(chǔ)層普遍欠壓等三個(gè)特點(diǎn)。在20世紀(jì)70年代，在白沙、撫順、焦作、陽(yáng)泉等礦區(qū)打了 40多個(gè)地面鉆孔，并實(shí)施鉆孔水力壓裂等措施抽放瓦斯，取得了一些經(jīng)驗(yàn)，但產(chǎn)氣效果不理想，抽氣成本高。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)家在煤層氣管理、產(chǎn)業(yè)政策、資源綜合利用、價(jià)格政策、對(duì)外合作勘探等方面先后制定并實(shí)施了一系列措施和優(yōu)惠政策，扶持和鼓勵(lì)煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1992年，聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署資助我國(guó)開(kāi)發(fā)煤層氣，同時(shí)在開(kāi)灤、鐵法、松藻進(jìn)行示范性地面和井下開(kāi)發(fā)煤層氣試驗(yàn)，其中鐵法試驗(yàn)了 3個(gè)地面鉆孔抽采空區(qū)瓦斯，兩年半時(shí)間內(nèi)，共產(chǎn)氣307155萬(wàn)m3 ;晉城礦區(qū)煤層裂隙發(fā)育、滲透性好、可抽采性好，從1995年開(kāi)始進(jìn)行地面煤層氣開(kāi)發(fā)，形成規(guī)模并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化產(chǎn)銷(xiāo)用體系。近年來(lái)在我國(guó)淮南、淮北、陽(yáng)泉、平頂山等很多礦區(qū)進(jìn)行了地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗(yàn)技術(shù)研究，取得了 一定的成功。
[0004]地面鉆井具有抽采范圍大、抽采周期長(zhǎng)和抽采鉆井可以實(shí)現(xiàn)一井多用(抽采原始煤層、采動(dòng)卸壓和采空區(qū)瓦斯)等優(yōu)點(diǎn)，其與井下鉆孔抽采卸壓瓦斯技術(shù)相比較更安全、經(jīng)濟(jì)和高效等。目前地面鉆井抽采卸壓瓦斯關(guān)鍵技術(shù)包括鉆井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抽采負(fù)壓和相鄰鉆井間距等，其中準(zhǔn)確測(cè)試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍是合理確定地面鉆井布置數(shù)量和鉆井間距的依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種準(zhǔn)確測(cè)定地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法。
[0006]在保護(hù)層開(kāi)采結(jié)合地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗(yàn)區(qū)域保護(hù)層開(kāi)采工作面機(jī)巷或風(fēng)巷或井下其他適宜巷道打鉆孔，穿過(guò)上部被保護(hù)層煤層頂板0.5m以上；在施工鉆孔中釋放一定量的示蹤劑SF6氣體；同時(shí)在相應(yīng)考察的地面鉆井口處采集氣樣，然后送到實(shí)驗(yàn)室利用高精度氣相色譜儀分析所采集氣樣氣體成分。當(dāng)?shù)孛驺@井口采集氣樣檢測(cè)出釋放的示蹤劑SF6氣體且示蹤劑SF6氣體濃度呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，說(shuō)明地面鉆井抽采范圍不小于在被保護(hù)層中施工鉆孔終孔點(diǎn)和地面鉆井開(kāi)孔點(diǎn)的水平投影直線距離。
[0007]有益效果:本發(fā)明適用于測(cè)試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍。準(zhǔn)確測(cè)定地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍，為在保護(hù)層工作面開(kāi)采被保護(hù)層受采動(dòng)影響卸壓區(qū)域地面鉆井布置數(shù)量及地面鉆井兩兩間距等提供有力依據(jù)。此方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，具有廣泛的實(shí)用性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]附圖是本方法測(cè)試地面鉆井抽采范圍的示意圖。
[0009]圖中:地面鉆井-1，釋放孔_2，被保護(hù)煤層-3，保護(hù)層-4，工作面-5，采空區(qū)_6?！揪唧w實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明測(cè)試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法:在保護(hù)層開(kāi)采結(jié)合地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗(yàn)區(qū)域，下部保護(hù)層4推過(guò)地面鉆井I 一定距離后，地面鉆井I位于采空區(qū)6中，在保護(hù)層開(kāi)采工作面5機(jī)巷或風(fēng)巷或井下其他適宜巷道內(nèi)選取一合適地點(diǎn)向地面鉆井方向打釋放孔2，穿過(guò)上部被保護(hù)層煤層3頂板0.5m以上，且釋放孔2在被保護(hù)層中終孔點(diǎn)與保護(hù)層工作面5水平投影直線距離大于保護(hù)層工作面頂板來(lái)壓步距，然后全程下套管并注水泥沙漿封孔，封孔深度不小于20m，套管穿過(guò)上部被保護(hù)層煤層段為篩管，其余段為實(shí)管；在施工鉆孔中利用示蹤劑SF6氣體釋放裝置釋放一定量的示蹤劑SF6氣體；同時(shí)在相應(yīng)被考察的地面鉆井I 口處利用抽氣筒每10分鐘采集地面鉆井I抽采被保護(hù)層3卸壓瓦斯的混合氣體一次，注入采樣袋中并密封，采樣袋中寫(xiě)明采樣日期時(shí)間、采樣地點(diǎn)和采樣人等具體事項(xiàng)，連續(xù)不間斷取樣三天，采樣現(xiàn)場(chǎng)交接班；采集8小時(shí)氣樣后，將所采集氣樣送到實(shí)驗(yàn)室利用高精度氣相色譜儀分析所采集氣樣氣體成分。當(dāng)?shù)孛驺@井口采集氣樣檢測(cè)出釋放的示蹤劑SF6氣體且示蹤劑SF6氣體濃度呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，說(shuō)明地面鉆井抽采范圍不小于在被保護(hù)層中施工鉆孔終孔點(diǎn)和地面鉆井開(kāi)孔點(diǎn)的水平投影直線距離。
[0011]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，在保護(hù)層開(kāi)采結(jié)合地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗(yàn)區(qū)域，下部保護(hù)層4推過(guò)地面鉆井I 一定距離后，在保護(hù)層開(kāi)采工作面5機(jī)巷或風(fēng)巷或井下其他適宜巷道內(nèi)選取地點(diǎn)向地面鉆井方向打釋放孔2 ;在施工鉆孔中利用示蹤氣體釋放裝置釋放一定量的示蹤氣體；在相應(yīng)被考察的地面鉆井I 口處采集氣樣并將所采集氣樣送到實(shí)驗(yàn)室利用高精度氣相色譜儀分析所采集氣樣氣體成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，其特征在于:所述的釋放孔2穿過(guò)上部被保護(hù)層煤層3頂板或底板0.5m以上，在被保護(hù)層中終孔點(diǎn)與保護(hù)層工作面5水平投影直線距離大于保護(hù)層工作面頂板來(lái)壓步距，然后全程下套管并注水泥沙漿封孔，封孔深度不小于20m，套管穿過(guò)上部被保護(hù)層煤層段為篩管，其余段為實(shí)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，其特征在于:所述的示蹤劑為SF6氣體。
【文檔編號(hào)】E21F7/00GK103696801SQ201310714837
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】張樹(shù)川, 劉澤功, 戴廣龍, 李經(jīng)國(guó), 秦紅星 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)