[发明专利]一种树状采动区地面井治理采煤工作面瓦斯的方法

说明书

本发明属于煤矿瓦斯抽采领域，涉及一种树状采动区地面井治理采煤工作面瓦斯的方法，通过设置树状采动区地面井，完成直井段和弧形段安设套管和固井，从水平井段不同位置(耙点A附近)钻进1条主水平井段，布置于采场覆岩裂隙带上部，从主水平井段向下引出2条以上覆盖整个采煤工作面分支水平井段。在采动卸压条件下通过树状地面井负压抽采邻近煤层和开采煤层释放的瓦斯气体，能有效防止开采煤层和邻近薄煤层在采动卸压条件下释放大量的瓦斯气体由于无法及时排出而聚集于采煤工作面，导致采煤工作面的瓦斯浓度出现超限的情况，影响煤炭安全生产，能保障采煤工作面瓦斯安全和采动稳定区瓦斯安全，提高采煤工作效率。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯抽采领域，涉及一种树状采动区地面井治理采煤工作面瓦斯的方法。

背景技术

煤系地层中，在可采煤层附近存在几层薄煤层(一般不具有可采经济性)，但薄煤层中在采动卸压条件下能释放大量的瓦斯气体，大部分瓦斯将涌入开采煤层的采煤工作面，导致采煤工作面的瓦斯浓度出现超限的情况。在开采煤层煤体卸压涌出的瓦斯不能够及时抽采，可能会集聚于采煤工作面上，从而影响采煤生产。同时，采动稳定区的瓦斯将影响相邻工作面的生产，有必要抽采采动稳定区的瓦斯进行集输利用，实现“变弃为宝”的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种树状采动区地面井治理采煤工作面瓦斯的方法，有效地保障采煤工作面瓦斯安全和采动稳定区瓦斯安全。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种树状采动区地面井治理采煤工作面瓦斯的方法，包括以下步骤：

S1：在停采线外侧的地面位置布置树状采动区地面井井位；

S2：通过地面井位施工一口树状采动区地面井，完成直井段、弧形段以及主水平井段L₁，主水平井段L₁布置层位在裂隙带上部；

S3：在主水平井段L₁下部(裂隙带下部位置)距主水平井段L₁不同距离布置2条以上的分支水平井段；

S4：在树状采动区地面井布置抽采装置，随采煤工作面推进，主水平井段协同各分支水平井段开始负压抽采采动卸压的瓦斯；

S5：待采煤工作面回采结束，主水平井段协同各分支水平井段继续抽采抽采采动稳定区瓦斯。

可选的，该树状采动区地面井布置在采煤工作面长度L的中部，即1/2L处。

可选的，直井段及弧形井段均位于停采线外侧。

可选的，主水平井段L₁布置在裂隙带上部且抗压强度40MPa以上、厚度2m以上的岩层中。

可选的，主水平井段L₁向采煤工作面方向倾斜向下施工，倾角为3-5°。

可选的，主水平井段L₁全井安设抽采筛管，筛管内径大于200mm，壁厚大于13mm。

可选的，分支水平井段布置于裂隙带下部煤层4-5倍采高处位置，优先布置于厚度大于2m的中粒砂岩中。

可选的，根据采煤工作面长度L确定分支水平井段的条数，各分支水平井段高度差低于2m。

可选的，分支水平井段布置筛管，筛管内径大于150mm，壁厚大于10mm。

可选的，抽采装置的抽采能力高于50m³/min。

本发明的有益效果在于：本发明一种树状采动区地面井治理采煤工作面瓦斯的方法，能有效防止开采煤层和邻近薄煤层在采动卸压条件下释放大量的瓦斯气体由于无法及时排出而聚集于采煤工作面，导致采煤工作面的瓦斯浓度出现超限的情况，影响煤炭安全生产，能保障采煤工作面瓦斯安全和采动稳定区瓦斯安全，提高采煤工作效率。