[发明专利]一种煤层气井上下立体联合抽采方法

权利要求书

1.一种煤层气井上下立体联合抽采方法，包括垂直井（1）、水平井与垂直井对接处（2）、水平井水平段（3）、冒落带（4）、弯曲下沉带（5）、水平井（6）、裂隙带（7）、回风巷（8）、进风巷（9）、分隔处（11）、煤层（12）、密封装置（14）、井下抽采钻孔（15）、采空区（16），其特征是：在本发明中，抽采煤层气顺序包括①.工作面规划和圈定阶段抽采、②.工作面采前预抽、③.采空区形成后边采边抽三个阶段；

①.工作面规划和圈定阶段抽采是利用压裂裂缝及煤层部分卸压对煤层（12）及煤层（12）上方围岩中气体进行抽；水平井（6）井口密闭，仅用直井（1）抽采，抽采方式为负压抽采，直到工作面开始回采；

②.工作面采前预抽阶段是针对煤层及其上方围岩中气体进行井上下联合负压抽采；工作面圈定完毕，开始进行采前瓦斯抽采时，按之前设计的水平井水平段2的分隔长度，将靠近工作面端的水平井水平段2的第一段利用密封装置14密封起来，保证两段的密封性，水平井6井口仍然密闭，同时，从工作面及进风巷9和回风巷8向煤层打抽采钻孔，利用垂直井1和井下抽采钻孔15同时进行负压抽采，直到达到抽采标准，工作面开始回采；井下抽采钻孔将之前的压裂裂缝贯穿起来，提高井下抽采效率，更快达到抽采标准；为防止封隔的两段密封效果不佳，造成部分区域气体停滞，不同区域之间采用梯度抽采负压，从开采面向推进方向抽采负压依次提高，即井下抽采钻孔（15）的抽采负压小于直井（1）井口的抽采负压；

③.采空区形成后边采边抽阶段是针对采空区（16）和煤层（12）及其上方围岩中气体进行井上下联合负压抽采；当工作面开始回采，采空区（16）首次形成之后，将采空区（16）密闭，同时将下次放顶所对应的水平井水平段用密封装置（14）密封起来，水平井（6）、垂直井（1）和井下抽采钻孔同时进行抽采，形成梯度负压抽采的情况，即水平井（6）井口的抽采负压小于井下抽采钻孔（15）的抽采负压，井下抽采钻孔（15）的抽采负压小于直井（1）井口的抽采负压；当下一段采空区形成之后，在水平井水平段中，将与采空区对应的分隔段相互贯通，继续抽采，之后按开采次序依次循环，直到工作面回采完毕。

2.根据权利要求1所述的一种煤层气井上下立体联合抽采方法，其特征是：在地面施工直立的垂直井（1）和沿煤层开采方向的水平井（6），在垂直井（1）底部进行扩径，降低水平井（6）和直井（1）的对接难度，该垂直井（1）和水平井（6）抽采管径均大于200 mm，该抽采井的水平井的水平段与煤层之间有顶板冒落和水力压裂产生的裂缝相连通，直井（1）和水平井（6）抽采管的直立段端部与负压抽采设备相密封连接进行负压抽采。

3.根据权利要求1所述的一种煤层气井上下立体联合抽采方法，其特征是：抽采井的设计位置为：在采空区上方形成的裂隙带与弯曲下沉带过渡区，该区距煤层顶板的高度一般为煤层厚度的5~8倍，不排除有特殊的情况，平面图中，该井布置位置应选在回风巷（8）和进风巷（9）之间，并靠近回风巷（8）的一侧；其抽采井的布置密度应根据探测到的煤层被抽采范围确定，根据水平井（6）能达到的抽采效果范围确定，经探测，根据其他地质情况，该抽采范围应定在200 m~300 m半径范围内。