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专利号: 2022106713492
申请人: 六盘水师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-11-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1、在煤层(1)中开设能够让上下两个方向的盐水、瓦斯自由进入其中的中位钻孔(4),在中位钻孔(4)中安装中位钻孔下部花管(14)和中位钻孔上部花管(15),在中位钻孔(4)的孔口处安装钻孔密封(5);在中位钻孔(4)的内部埋设蒸发装置(16)和瓦斯抽放管路,瓦斯抽放管路贯穿中位钻孔(4)的钻孔密封(5)后外接有抽瓦斯装置(7);同时,在加工中位钻孔(4)过程中获取煤层(1)的煤层样品;

S2、依据步骤S1获取的煤层样品,在高盐水存储装置(6)中的盐水介质条件下,测定煤层(1)毛细水上升高度h,通过现场测量获得中位钻孔(4)距离煤层(1)底板的距离y;

S3、在距离中位钻孔(4)正下方a的位置开设下位钻孔(3),其中a为0.8h、y中的最小值;在下位钻孔(3)中安装下位钻孔花管(13),在下位钻孔(3)的孔口处安装钻孔密封(5);在下位钻孔(3)中设置下位钻孔排水管路,钻孔排水管路贯穿下位钻孔(3)的钻孔密封(5)后留设下位钻孔排水阀门(11);同时在下位钻孔(3)中设置下位供水管路,下位供水管路贯穿下位钻孔(3)的钻孔密封(5)后外接有高盐水存储装置(6),下位供水管路于外接管体上安装有下位钻孔进水阀门(9);

S4、依据步骤S1获取的煤层样品,在高盐水存储装置(6)中的盐水介质下进行变水头渗透实验,测定1~5天时间渗透深度w,通过现场测量获得中位钻孔(4)距离煤层(1)顶板的距离x;

S5、在距离中位钻孔(4)正上方b的位置开设上位钻孔(2),其中b为0.8w、x中的最小值;在上位钻孔(2)中设置上位钻孔花管(12);在上位钻孔(2)孔口处安装钻孔密封(5),在上位钻孔(2)中设置上位钻孔排水管路,钻孔排水管路贯穿上位钻孔(2)的钻孔密封(5)后留设上位钻孔排水阀门(10);同时在上位钻孔(2)中设置上位供水管路,上位供水管路贯穿上位钻孔(2)的钻孔密封(5)后外接有高盐水存储装置(6)连通,上位供水管路于外接管体上安装有上位钻孔进水阀门(8);

S6、依据S1获取的煤层样品,测定饱和抗压强度P;

S7、设计高盐水存储装置(6)中的盐水的过饱和度为N;

S8、开始实施瓦斯抽采。

2.根据权利要求1所述的盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法,其特征在于:步骤S3中,下位钻孔(3)中的盐水能够通过下位钻孔花管(13)上升到煤层(1)中。

3.根据权利要求1所述的盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法,其特征在于:步骤S5中,上位钻孔(2)中的盐水能够通过上位钻孔花管(12)上渗到煤层(1)中。

4.根据权利要求1所述的盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法,其特征在于:步骤S6中,饱和抗压强度P是指在高盐水存储装置(6)中的盐水饱和状态下的抗压强度,采用压力机测试获得。

5.根据权利要求1所述的盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法,其特征在于:步骤S7中,当高盐水存储装置(6)中的盐水NaCl溶液的过饱和度为N时,产生结晶压在1 .2~2.0倍的P区间。

6.根据权利要求1所述的盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法,其特征在于:步骤S8中,实施瓦斯抽采的具体方式为:打开上位钻孔进水阀门(8)和下位钻孔进水阀门(9),使得过饱和度为N的高盐水存储装置(6)中的盐水通过上位钻孔(2)和下位钻孔(3)进入煤层(1);同时关闭上位钻孔排水阀门(10)和下位钻孔排水阀门(11),并打开抽瓦斯装置(7)和蒸发装置(16),从中位钻孔(4)中进行瓦斯抽采。

7.根据权利要求1所述的盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法,其特征在于:步骤S8中,瓦斯抽采的时间至少为7天。

8.根据权利要求1所述的盐分结晶增透煤层抽采瓦斯方法,其特征在于:步骤S8中,完成瓦斯抽采后,关闭上位钻孔进水阀门(8)和下位钻孔进水阀门(9),同时打开上位钻孔排水阀门(10)和下位钻孔排水阀门(11),并关闭抽瓦斯装置(7)和蒸发装置(16)。