[发明专利]一种原始煤层预抽和采空区地面井瓦斯抽采的方法

权利要求书

1.一种原始煤层预抽和采空区地面井瓦斯抽采的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，施工地面井穿越采空区至煤层下部30～40m处，完成煤层段射孔、压裂、排水降压及产气；

S2，确定地面排采系统停止条件后，停采并提取井内抽采装置；

S3，对地面井井内进行测井及注浆封堵；

S4，确定采空区顶板裂隙带高度和采空区底板裂隙带高度；

S5，完成采空区顶板裂隙带、采空区及采空区底板裂隙带射孔造缝；

S6，完成射孔后，进行负压抽采，抽采瓦斯进入地面集输系统。

2.根据权利要求1所述的一种原始煤层预抽和采空区地面井瓦斯抽采的方法，其特征在于：S2步骤中，排采系统停止抽采的条件为煤层产气小于400m³/d。

3.根据权利要求1所述的一种原始煤层预抽和采空区地面井瓦斯抽采的方法，其特征在于：S3步骤中，利用测井设备对地面井内情况进行观测，通井规进行通井，确保井内无大变形后从地面井的井底至煤层上方2m处进行水泥砂浆封阻。

4.根据权利要求1所述的一种原始煤层预抽和采空区地面井瓦斯抽采的方法，其特征在于，S4步骤中，采空区顶板裂隙带高度H_t的计算公式为：

其中，M—采高；n—煤分层层数；

采空区底板裂隙带高度h_s的计算公式为：

其中，H为埋深；为底板岩层厚度加权平均内摩擦角。

5.根据权利要求4所述的一种原始煤层预抽和采空区地面井瓦斯抽采的方法，其特征在于：对于采空区底板裂隙带高度，采场周围支承压力向底板内部传递引起底板煤岩层鼓起形成破坏性裂隙，底板煤岩层塑性区为最大裂隙带深度。

6.根据权利要求1所述的一种原始煤层预抽和采空区地面井瓦斯抽采的方法，其特征在于：S5步骤中，在地面井的井内注浆封堵，候凝48小时后，再对井内进行探测，确认封堵有效后，在井内封堵处向上注入200m高度清水；根据确定的采空区顶板裂隙带和采空区底板裂隙带的高度，依次从采空区底板裂隙带、采空区、采空区顶板裂隙带按每米不低于20孔布置射孔枪进行射孔。

7.根据权利要求6所述的一种原始煤层预抽和采空区地面井瓦斯抽采的方法，其特征在于：射孔的孔径不小于20mm。

8.根据权利要求1所述的一种原始煤层预抽和采空区地面井瓦斯抽采的方法，其特征在于：S6步骤中，完成射孔后，提出射孔装置，采用螺杆泵或水环真空区进行负压抽采。