[发明专利]抽采瓦斯钻孔及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿井抽采技术领域，尤其涉及一种抽采瓦斯钻孔及其施工方法。

背景技术

现有的煤矿中的抽采瓦斯钻孔是矿井中用于抽采煤矿井下煤层中瓦斯的重要设施。因此抽采瓦斯钻孔的质量高低直接决定煤层抽采瓦斯效果。因此抽采瓦斯钻孔的结构非常重要。

通过跟踪井底录像监测，采煤之后，由于煤层采动后上覆岩层的下陷及产生的位移，造成抽采瓦斯钻孔中的工作管变形或者抽采瓦斯钻孔中的抽采瓦斯通道被封堵，造成无法正常抽采瓦斯。因此现有的抽采瓦斯钻孔的质量不牢靠。

发明内容

本发明提供一种抽采瓦斯钻孔及其施工方法，用以解决现有技术中抽采瓦斯钻孔的质量不牢靠的缺陷，提供一种高质量的抽采瓦斯钻孔。

本发明提供一种抽采瓦斯钻孔，包括：在第一煤层顶板以上的新地层和基岩段中钻进的第一钻孔；所述第一煤层顶板和位于所述第一煤层顶板下方的第二煤层顶板之间钻有第二钻孔，所述第二钻孔的口径大于所述第一钻孔的口径；

在所述第一钻孔内设置有第一套管；在所述第一套管内、基岩面以下的第一位置上方设置有第二套管，在所述第一套管内、所述第一位置下方且位于所述第一煤层顶板上方的第二位置之间设置有第三套管；所述第三套管的外径等于所述第二套管的外径，所述第三套管的壁厚大于所述第二套管的壁厚；所述第三套管的下方连接有第四套管，所述第四套管的内径大于所述第三套管的外径，所述第四套管内还设置有口径和壁厚分别等于所述第三套管的口径和壁厚的第五套管；所述第二钻孔内、所述第五套管下方连接有口径和壁厚均等于所述第三套管的口径和壁厚的花管；所述第四套管和所述第五套管之间设置有压盘止水器；

所述第一位置处于所述基岩面以下70m-90m；所述第二位置处于所述第一煤层顶板上方8m-12m。

本发明提供一种抽采瓦斯钻孔的施工方法，包括：

在第一煤层顶板以上的新地层和基岩段中钻进第一钻孔；

在所述第一钻孔内下入第一套管；

利用通过所述第一套管下入的第一钻头，在所述第一煤层顶板和位于所述第一煤层顶板下方的第二煤层顶板之间钻进第二钻孔，所述第二钻孔的口径大于所述第一钻孔的口径；

根据钻好的所述第一钻孔和所述第二钻孔，将预计要下入的第二套管、第三套管、第四套管、第五套管和花管顺次连接；其中所述第二套管需要下入位于第一套管内、基岩面以下的第一位置上方；所述第三套管需要下入所述第一套管内、所述第一位置下方且位于所述第一煤层顶板上方的第二位置之间；所述第四套管连接在所述第三套管的下方；所述第五套管需要下入至所述第四套管内；所述花管需要下入所述第二钻孔内、所述第五套管下方；所述第一位置处于所述基岩面以下70m-90m；所述第二位置处于所述第一煤层顶板上方8m-12m；

下入连接好的所述第二套管、所述第三套管、所述第四套管、所述第五套管和所述花管；并通过旋转所述第二套管打开所述第四套管与所述第五套管之间的丝扣，使得所述第二套管、所述第三套管、所述第四套管、所述第五套管和所述花管处于各自对应的位置，并使得设置在所述第四套管与所述第五套管之间的压盘止水器压紧在所述第五套管与所述第二套管之间。

本发明的抽采瓦斯钻孔及其施工方法，通过设置第二钻孔大于第一钻孔，能够避免采煤之后，由于岩层的下沉及产生的位移，造成井下的抽采瓦斯钻孔中的花管受到变形或者堵塞，而导致无法抽采瓦斯。能够给花管预留一定的外环空间，用来缓冲或避让岩层在剪切、挤压过程中对花管的破坏，从而有效地保护花管，在采动影响后，花管段能够保留一定的出气通道，可以保证瓦斯孔的完好性。

而且本发明的技术方案中在第一套管内、第一位置下方且位于第一煤层顶板上方的第二位置之间设置的第三套管的壁厚大于第一套管内、基岩面以下的第一位置上方设置的第二套管的壁厚，从而大大增加位于基岩段的套管的抗变形能力。因此，采用本发明的技术方案，能够有效地提高抽采瓦斯钻孔的质量，增大瓦斯抽采量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施一提供的抽采瓦斯钻孔的结构示意图。

图2为本发明实施例二提供的抽采瓦斯钻孔的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的抽采瓦斯钻孔的施工方法的流程图。

具体实施方式