[发明专利]井下水平孔混合气体驱替煤层气开采系统及其方法

权利要求书

1.一种井下水平孔混合气体驱替煤层气开采系统，包括煤层(3)，由机巷、风巷组成的巷道(4)以及抽排孔(2)；在煤层(3)平面的周围有巷道(4)，在煤层(5)中有和巷道(4)连通的若干抽排孔(2)；

其特征在于：在煤层(5)中设置有注入孔(1)；

注入孔(1)与抽排孔(2)交替排列。

2.按权利要求1所述的一种井下水平孔混合气体驱替煤层气开采系统，其特征在于：注入孔(1)和抽排孔(2)间距为1m～10m。

3.基于权利要求1所述的一种井下水平孔混合气体驱替煤层气开采系统的开采方法，其特征在于包括下列步骤：

①将各种气体形成一种混合气体；混合气体包括强置换气体中的一种或几种，强置换气体包括H₂S、SO₂、CO₂；混合气体还包括弱置换气体中的一种或几种，弱置换气体包括N₂、H₂、H_e；

②利用高压注入设备将混合气体通过注入孔(1)注入煤层(3)中；

③同时利用抽排设备在抽排孔(2)中获取含有煤层气的气体，直到获取的甲烷浓度低于经济开采浓度和安全浓度为止。

4.按权利要求3所述的开采方法，其特征在于：

将各种气体按照一定比例混合形成一种混合气体；

比例按以下公式计算：

$\stackrel{\‾}{R}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{p}_i\×R_i=0.2~3$

p_i为各种气体的体积比例；

R_i为各种气体的置换率：

为平均置换率；

SO₂∶H₂S∶CO₂∶CH₄∶N₂∶H₂＝5∶4∶2∶1∶0.2∶0.1；

氧气为额外添加气，其气体比例控制范围为0～21％之间。