[发明专利]一种煤层气井上下立体联合抽采方法

摘要

一种煤层气井上下立体联合抽采方法，在裂隙带与弯曲下沉带之间的过渡区域采用水平井和直井对接，水平井水平段适当靠近回采工作面回风巷一侧；采用直径200 mm以上的大直径抽采管，利用分段水力压裂、分段密封和梯度负压抽采技术，在煤炭开采不同阶段，选用不同抽采井进行煤层气抽采。该方法在煤炭回采后，时间上可实现不同区域的同步抽采，空间上可实现不同区域的立体式抽采，提高了煤层气抽采效率，同时可抽采煤层顶板的围岩气，实现了不同类型气体的联合抽采和“一井多用”。

主权项

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：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采；水平井（6）井口密闭，仅用垂直井（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（3）的分隔长度，将靠近工作面端的水平井水平段（3）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，从工作面向推进方向抽采负压依次提高，即井下抽采钻孔（15）的抽采负压小于垂直井（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）及所述采空区（16）和煤层（12）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）的抽采负压小于垂直井（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。