一種測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法
【專利摘要】一種準確測定地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，適用于測試地面鉆井抽采上部被保護層采動區(qū)卸壓瓦斯抽采半徑。通過適宜巷道向被保護卸壓煤層打鉆孔，鉆孔終孔穿過上部被保護層煤層頂板一定距離，在施工鉆孔中釋放示蹤劑，同時在相應(yīng)考察的地面鉆井口采樣并分析。此方法工藝簡單，操作方便，成本低，通過該方法能高效、準確測定出地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍，為在保護層工作面開采被保護層受采動影響卸壓區(qū)域地面鉆井布置數(shù)量及鉆井間距等工程提供依據(jù)。
【專利說明】一種測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，尤其適用于測試地面鉆井抽采上部被保護層采動區(qū)卸壓瓦斯抽采范圍。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯災(zāi)害尤其煤與瓦斯突出災(zāi)害防治在我國井工開采煤礦占有極其重要的地位，保護層開采是防治煤與瓦斯突出災(zāi)害最行之有效的區(qū)域性措施。為提高保護效果，通常在保護層開采的同時結(jié)合利用鉆孔抽采被保護層的卸壓瓦斯，鉆孔抽采分為地面鉆孔和井下鉆孔兩類。
[0003]世界上主要產(chǎn)煤國包括美國、加拿大、澳大利亞和德國等利用地面鉆井開采煤層氣，取得的效果顯著。我國煤層氣資源極其豐富，居世界第三，但由于我國煤層氣儲層普遍具有煤儲層滲透率低、煤層地應(yīng)力梯度分布不均和煤儲層普遍欠壓等三個特點。在20世紀70年代，在白沙、撫順、焦作、陽泉等礦區(qū)打了 40多個地面鉆孔，并實施鉆孔水力壓裂等措施抽放瓦斯，取得了一些經(jīng)驗，但產(chǎn)氣效果不理想，抽氣成本高。自20世紀80年代以來，國家在煤層氣管理、產(chǎn)業(yè)政策、資源綜合利用、價格政策、對外合作勘探等方面先后制定并實施了一系列措施和優(yōu)惠政策，扶持和鼓勵煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1992年，聯(lián)合國開發(fā)計劃署資助我國開發(fā)煤層氣，同時在開灤、鐵法、松藻進行示范性地面和井下開發(fā)煤層氣試驗，其中鐵法試驗了 3個地面鉆孔抽采空區(qū)瓦斯，兩年半時間內(nèi)，共產(chǎn)氣307155萬m3 ;晉城礦區(qū)煤層裂隙發(fā)育、滲透性好、可抽采性好，從1995年開始進行地面煤層氣開發(fā)，形成規(guī)模并實現(xiàn)了商業(yè)化產(chǎn)銷用體系。近年來在我國淮南、淮北、陽泉、平頂山等很多礦區(qū)進行了地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗技術(shù)研究，取得了 一定的成功。
[0004]地面鉆井具有抽采范圍大、抽采周期長和抽采鉆井可以實現(xiàn)一井多用(抽采原始煤層、采動卸壓和采空區(qū)瓦斯)等優(yōu)點，其與井下鉆孔抽采卸壓瓦斯技術(shù)相比較更安全、經(jīng)濟和高效等。目前地面鉆井抽采卸壓瓦斯關(guān)鍵技術(shù)包括鉆井結(jié)構(gòu)設(shè)計、抽采負壓和相鄰鉆井間距等，其中準確測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍是合理確定地面鉆井布置數(shù)量和鉆井間距的依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種準確測定地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法。
[0006]在保護層開采結(jié)合地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗區(qū)域保護層開采工作面機巷或風巷或井下其他適宜巷道打鉆孔，穿過上部被保護層煤層頂板0.5m以上；在施工鉆孔中釋放一定量的示蹤劑SF6氣體；同時在相應(yīng)考察的地面鉆井口處采集氣樣，然后送到實驗室利用高精度氣相色譜儀分析所采集氣樣氣體成分。當?shù)孛驺@井口采集氣樣檢測出釋放的示蹤劑SF6氣體且示蹤劑SF6氣體濃度呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，說明地面鉆井抽采范圍不小于在被保護層中施工鉆孔終孔點和地面鉆井開孔點的水平投影直線距離。
[0007]有益效果:本發(fā)明適用于測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍。準確測定地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍，為在保護層工作面開采被保護層受采動影響卸壓區(qū)域地面鉆井布置數(shù)量及地面鉆井兩兩間距等提供有力依據(jù)。此方法工藝簡單，操作方便，成本低，具有廣泛的實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖是本方法測試地面鉆井抽采范圍的示意圖。
[0009]圖中:地面鉆井-1，釋放孔_2，被保護煤層-3，保護層-4，工作面-5，采空區(qū)_6?！揪唧w實施方式】
[0010]本發(fā)明測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法:在保護層開采結(jié)合地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗區(qū)域，下部保護層4推過地面鉆井I 一定距離后，地面鉆井I位于采空區(qū)6中，在保護層開采工作面5機巷或風巷或井下其他適宜巷道內(nèi)選取一合適地點向地面鉆井方向打釋放孔2，穿過上部被保護層煤層3頂板0.5m以上，且釋放孔2在被保護層中終孔點與保護層工作面5水平投影直線距離大于保護層工作面頂板來壓步距，然后全程下套管并注水泥沙漿封孔，封孔深度不小于20m，套管穿過上部被保護層煤層段為篩管，其余段為實管；在施工鉆孔中利用示蹤劑SF6氣體釋放裝置釋放一定量的示蹤劑SF6氣體；同時在相應(yīng)被考察的地面鉆井I 口處利用抽氣筒每10分鐘采集地面鉆井I抽采被保護層3卸壓瓦斯的混合氣體一次，注入采樣袋中并密封，采樣袋中寫明采樣日期時間、采樣地點和采樣人等具體事項，連續(xù)不間斷取樣三天，采樣現(xiàn)場交接班；采集8小時氣樣后，將所采集氣樣送到實驗室利用高精度氣相色譜儀分析所采集氣樣氣體成分。當?shù)孛驺@井口采集氣樣檢測出釋放的示蹤劑SF6氣體且示蹤劑SF6氣體濃度呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，說明地面鉆井抽采范圍不小于在被保護層中施工鉆孔終孔點和地面鉆井開孔點的水平投影直線距離。
[0011]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，在保護層開采結(jié)合地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗區(qū)域，下部保護層4推過地面鉆井I 一定距離后，在保護層開采工作面5機巷或風巷或井下其他適宜巷道內(nèi)選取地點向地面鉆井方向打釋放孔2 ;在施工鉆孔中利用示蹤氣體釋放裝置釋放一定量的示蹤氣體；在相應(yīng)被考察的地面鉆井I 口處采集氣樣并將所采集氣樣送到實驗室利用高精度氣相色譜儀分析所采集氣樣氣體成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，其特征在于:所述的釋放孔2穿過上部被保護層煤層3頂板或底板0.5m以上，在被保護層中終孔點與保護層工作面5水平投影直線距離大于保護層工作面頂板來壓步距，然后全程下套管并注水泥沙漿封孔，封孔深度不小于20m，套管穿過上部被保護層煤層段為篩管，其余段為實管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，其特征在于:所述的示蹤劑為SF6氣體。
【文檔編號】E21F7/00GK103696801SQ201310714837
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】張樹川, 劉澤功, 戴廣龍, 李經(jīng)國, 秦紅星 申請人:安徽理工大學