[发明专利]一种流态化瓦斯抽采监测方法

权利要求书

1.一种流态化瓦斯抽采监测方法，使用多功能组配装置（6），多功能组配装置（6）设置在可弯曲铜管（7）顶端，多功能组配装置（6）的导线穿过可弯曲铜管（7）延伸至地表，并与监测系统（16）相连接，可弯曲铜管（7）还通过三向阀门顺序连接有注气泵（13）、注气管（14）和气体混合罐体（15），所述多功能组配装置（6）包括温度监测装置（21）、压力监测装置（22）、气体浓度监测装置（23）、电极击火器控制装置（24）及SF₆气体采集装置（25），所述多功能组配装置（6）内包括温度探测器（26）、压力传感器（27）、气体浓度探测器（28）和电极击火器（29）；

其特征在于步骤如下：

a. 向地层（1）下的深部低渗煤层（2）钻取竖直钻井，并在竖直钻井的终端利用转向钻头钻出沿煤层走向的水平钻井（3），与竖直钻井平行处分别施工两个监测钻井（5）和一个瓦斯抽采钻井（4），其中两个监测钻井（5）并排设置，监测钻井（5）底部钻进煤层内1m，瓦斯抽采钻井（4）井深位于水平钻井（3）轴向方向上侧1-2m位置；

b. 利用液态CO₂相变致裂技术将水平钻井（3）内的煤体进行破碎，然后在可弯曲铜管（7）头部安装多功能组配装置（6），并通过可弯曲铜管（7）将多功能组配装置（6）布置在水平钻井（3）内三分之二井长设计位置，并使用封孔器（9）套在可弯曲铜管（7）上进行封孔；

c. 将充满SF₆气体的SF₆气体容器（31）、SF₆监测传感器（11）分别通过容器导线（12）、SF₆监测传感器导线（32）连接到监测系统（16）上，将SF₆气体容器（31）和SF₆监测传感器（11）分别送入两个监测钻井（5）井底位置并固定，之后对SF₆气体容器（31）所在监测钻井（5）进行密封；

d. 将瓦斯抽采管（8）穿过封孔器（9）并与瓦斯抽采泵（30）进行连接，同时对水平钻井（3）和监测钻井（5）进行封孔；

e. 将三向阀门（10）穿过温度探测器导线（17）、压力传感器导线（18）、气体浓度探测器导线（19）及电极击火器导线（20），并与注气管（14）进行连接，注气管（14）连接注气泵（13）和气体混合罐体（15）；

f. 启动注气泵（13），将混合气体从气体混合罐体（15）经注气管（14）给入可弯曲铜管（7）中，从可弯曲铜管（7）头部注入水平钻井，并最终扩散到整个水平钻井内，同时打开SF₆气体容器（31）开口，将SF₆气体释放出来，当温度探测器（26）监测到温度高于280℃、压力传感器（27）检测到气体压力达到平衡、气体浓度探测器（28）检测到突然升高的CO数值，三者都满足时，启动电极击火器（29）使水平钻井附近的煤体发生阴燃；

g. 利用监测系统（16）实时监测水平钻井（3）内煤体温度、CO₂气体浓度，使用SF₆气体采集装置（25）收集SF₆气体信号数值，采取数据反演方法判定煤体的阴燃状态和裂隙发育情况，并对空气泵体体积和泵度速度进行动态手动控制；

h. 启动瓦斯抽采泵（30），利用瓦斯抽采监测系统对瓦斯抽采管（8）内的瓦斯参数进行实时动态监测。

2. 根据权利要求1所述的一种流态化瓦斯抽采监测方法，其特征在于：水平钻井（3）和瓦斯抽采钻井（4）的半径为150-200 mm，监测钻井（5）的半径为50-100 mm。

3.根据权利要求1所述的一种流态化瓦斯抽采监测方法，其特征在于：多功能组配装置（6）具有较好的耐温性能，最高温度可达1200℃，且多功能组配装置（6）内设置固定槽，来分别固定温度探测器（26）、压力传感器（27）、气体浓度探测器（28）及电极击火器（29），中间部分供空气流通。

4.根据权利要求1或3所述的一种流态化瓦斯抽采监测方法，其特征在于：电极击火器（29）为陶瓷电极，温度探测器（26）型号为SBWZ系列热电偶温度传感器，压力传感器（27）型号为PAINE传感器，气体浓度探测器（28）型号为HoneywellBWUltra多气体探测器。