高強(qiáng)度綜放工作面瓦斯抽采地面l型鉆孔方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦井下瓦斯抽采方法，具體為一種高強(qiáng)度綜放工作面瓦斯抽采地面L型鉆孔方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著礦井開采深度增加，以及新建和部分生產(chǎn)礦井向石炭系煤層轉(zhuǎn)移，瓦斯問題逐漸凸顯，特別是厚煤層大采高、綜放工作面，雖煤層瓦斯含量較低，瓦斯絕對涌出量卻較大，成為制約工作面高效開采的主要因素。
[0003]目前，都采用頂板高抽巷、走向鉆孔、大直徑鉆孔抽采回采工作面瓦斯，均取得良好效果，但對于透氣性差、瓦斯含量小的原始煤層，上述抽采方法不能適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有透氣性差、瓦斯含量小煤層存在不適用現(xiàn)有抽采方法的問題，提供了一種高強(qiáng)度綜放工作面瓦斯抽采地面L型鉆孔方法。
[0005]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:高強(qiáng)度綜放工作面瓦斯抽采地面L型鉆孔方法，采用如下步驟:a、分析測井、地質(zhì)、地層資料，沿煤層表面開豎井段，采用JJX-3D高精度測斜儀檢測頂、方位角情況，以便及時調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù);b、在豎井段的下端依次開彎曲段及水平孔段，與此同時，采用Baker Hughes MffD無線隨鉆測井系統(tǒng)控制鉆孔軌跡，并加裝孔徑扶正器;C、打鉆過程中嚴(yán)格按照巖肩錄井、鉆時錄井、鉆孔液錄井、氣測錄井、簡易水文觀測、循環(huán)觀察進(jìn)行錄井作業(yè)，鉆孔至符合設(shè)計要求，并用圓井器圓井、套管試下;d、采用升降機(jī)提吊、吊卡夾持進(jìn)行下套管，水平孔段下石油套管，彎曲段下技術(shù)套管，豎井段下表層套管，各套管之間采用絲扣連接，并記錄存檔;e、采用P042.5硅酸鹽水泥進(jìn)行固井，封閉各井段套管，確?；鶐r段各含水層中間無水力聯(lián)系;f、固井結(jié)束后，表層套管侯凝24h后試壓，生產(chǎn)套管凝固48-72h內(nèi)，掃孔至原孔深做耐壓試驗，直至達(dá)到要求后，進(jìn)行下一部施工。
[0006]地面L型鉆孔瓦斯抽采技術(shù)是地面立孔和高抽巷瓦斯治理技術(shù)的集成創(chuàng)新，由于地面開孔位置可選擇在地表沉陷范圍以外，有效避免了地面立孔的“斷孔、切孔、錯孔”等弊端，也回避了高抽巷施工工期長、與采掘活動相互影響、易造成采場接替緊張等難題，同時也降低了瓦斯治理工程量和費用，無論在經(jīng)濟(jì)效益還是在社會效益上都有著明顯的優(yōu)勢；同時地面L型鉆孔布置在煤層頂板3-5倍采厚的巖層內(nèi)，隨著工作面的推進(jìn)和頂板的垮落，鉆孔不斷的被切斷或折斷，使鉆孔的終孔始終位于工作面上隅角的后上方，有效解決了鉆孔與工作面推進(jìn)在瓦斯治理中的時空匹配問題，為高強(qiáng)度開采綜放工作面瓦斯治理開辟了新的途徑，克服了現(xiàn)有透氣性差、瓦斯含量小煤層存在不適用現(xiàn)有抽采方法的問題。
[0007]本發(fā)明所述的地面L型鉆孔方法，能持續(xù)有效的在工作面上隅角后上方形成負(fù)壓區(qū)，時時進(jìn)行抽采，在抽采效率方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于地面鉆孔(直孔)，而且其鉆孔失效風(fēng)險得到了極大的降低，水平孔段走向鉆孔能夠保持鉆孔始終有效，改善礦井安全生產(chǎn)環(huán)境的同時，避開采煤與瓦斯治理工作在時間空間上的矛盾，還便于實現(xiàn)瓦斯資源的利用，是一項綠色開采技術(shù)。
【具體實施方式】
[0008]高強(qiáng)度綜放工作面瓦斯抽采地面L型鉆孔方法，采用如下步驟:a、分析測井、地質(zhì)、地層資料，沿煤層表面開豎井段，采用JJX-3D高精度測斜儀檢測頂、方位角情況，以便及時調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù);b、在豎井段的下端依次開彎曲段及水平孔段，與此同時，采用Baker HughesMWD無線隨鉆測井系統(tǒng)控制鉆孔軌跡，并加裝孔徑扶正器;C、打鉆過程中嚴(yán)格按照巖肩錄井、鉆時錄井、鉆孔液錄井、氣測錄井、簡易水文觀測、循環(huán)觀察進(jìn)行錄井作業(yè)，鉆孔至符合設(shè)計要求，并用圓井器圓井、套管試下;d、采用升降機(jī)提吊、吊卡夾持進(jìn)行下套管，水平孔段下石油套管，彎曲段下技術(shù)套管，豎井段下表層套管，各套管之間采用絲扣連接，并記錄存檔;e、采用P042.5硅酸鹽水泥進(jìn)行固井，封閉各井段套管，確保基巖段各含水層中間無水力聯(lián)系;f、固井結(jié)束后，表層套管侯凝24h后試壓，生產(chǎn)套管凝固48-72h內(nèi)，掃孔至原孔深做耐壓試驗，直至達(dá)到要求后，進(jìn)行下一部施工。
[0009]巖肩錄井時，第四系不撈砂樣，但必須判定基巖界面，進(jìn)入基巖后，每Im撈I包砂。從表套到目的煤層以上大約20m，每5m取500mg的巖肩樣品，進(jìn)入水平段每5m取500mg的巖肩樣品，鉆遇特殊情況每I米取500mg巖肩樣品。
[0010]鉆時錄井時的間距要求:自二開鉆穿水泥塞開始，每I米記錄I個點。要隨時記錄鉆時突變點，以便及時發(fā)現(xiàn)煤層，卡準(zhǔn)煤層深、厚度等。盡量保持鉆孔參數(shù)的相對穩(wěn)定，以便提高鉆時參數(shù)反映地層巖性的有效性，并記錄造成假鉆時的非地質(zhì)因素。必須經(jīng)常核對鉆具長度和井深，每打完一個單根和起鉆前必須校對井深，井深誤差不得超過0.1米。全井漏取鉆時點數(shù)不得超過總數(shù)的0.5%，目的層井段鉆時點不得漏取。
[0011]鉆孔液錄井每8h做一次全性能測定;每2h測定一次一般性能(密度、粘度)。煤層井段或發(fā)現(xiàn)氣體顯示異常時，要連續(xù)測定鉆孔液密度、粘度，并做好記錄。取煤芯前，要對鉆孔液作一次全套性能測定。
[0012]簡易水文觀測鉆遇漏、溶洞、大裂隙、破碎帶嚴(yán)重坍塌層段，要做到起、止深度記錄要詳細(xì)、清楚;消耗量觀測:每小時觀測I次，不足I小時的回次，每回次觀測I次，發(fā)現(xiàn)沖洗液漏失時，每10?30min觀測I次，沖洗液全部漏失時，應(yīng)開大栗量測定其最大漏失量;水位觀測:每次上鉆后、下鉆前各觀測I次水位，異常情況時測定水溫。鉆孔消耗量和回次水位觀測，次數(shù)應(yīng)達(dá)到應(yīng)測次數(shù)的100%。
[0013]測井是為了監(jiān)測鉆孔實時偏移量。要求前期做好測井設(shè)備檢查和設(shè)備孔口布置、固定、安裝工作;各種測井儀器按刻度和校驗標(biāo)準(zhǔn)校驗工作。垂直段常規(guī)測井項目有視電阻率，自然電位，天然放射性，人工放射性、孔斜角、方位角。
[0014]測井人員認(rèn)真做好測井工作，對鉆孔的頂角和方位角采用JJX-3D高精度測斜儀經(jīng)常檢測，監(jiān)測孔眼軌跡的變化，當(dāng)有超限跡象時，及時采用隨鉆測斜儀和螺桿定向鉆具進(jìn)行校正。測井完成后要提交垂直段綜合測井曲線;提供頂角及方位角數(shù)據(jù)及鉆孔準(zhǔn)確位移數(shù)據(jù)表。
[0015]在鉆進(jìn)中每進(jìn)尺100m、見基巖、下管前及終孔均要進(jìn)行鉆具丈量并記錄。鉆具誤差率超過1.0%ο時，及時進(jìn)行合理平差。
[0016]根據(jù)以往施工情況，預(yù)計本鉆孔施工中上部易發(fā)生漏失，應(yīng)注意注漿封堵。項目部應(yīng)做好注漿封堵預(yù)案及相關(guān)物資準(zhǔn)備，施工中必須密切注意，發(fā)現(xiàn)漏失情況，立即上報項目部，并及時進(jìn)行注漿封堵作業(yè)。