[发明专利]一种氮气压裂及地面与地下联合抽排的消突方法

权利要求书

1.一种氮气压裂及地面与地下联合抽排的消突方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)选择待消突的区域；

2)根据巷道与地应力方向的夹角布置消突井位，进行钻井；

3)钻完井后，对煤层进行压裂，并通过井筒对煤层中的部分瓦斯进行地面抽采；

4)建立巷道与煤层间的瓦斯地下快速抽排通道，完成瓦斯的完全抽排。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待消突的区域为瓦斯含量不小于8m³/t，瓦斯压力不小于0.74MPa的煤储层。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中消突井位的具体确定方法为：在地表情况允许的情况下，在靠近巷道的位置，沿最小地应力方向布置井位。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述钻井的过程中设置消突直井或消突水平井；

所述消突直井垂直于地层进行打井，多个消突直井的目的层靶点连线平行于所述巷道；

所述消突水平井具有平行于地层的水平段，所述水平段的走向平行于巷道且其长度不大于巷道。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述钻完井方式为裸眼法或套管固井射孔法。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述压裂具体为，采用裸眼封隔器或套管封隔器进行分层，在选定的煤层内采用氮气作为压裂介质逐层进行压裂施工，实现井筒与煤层通过压裂裂缝沟通，建立瓦斯运移的通道。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述地面抽采具体为，设计压后放喷及抽采制度，设置排采设备，进行地面瓦斯抽采。

8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述步骤4)具体为，在临近目标煤层的上、下岩石巷道或已开采的采煤巷道向目标煤层布置竖向钻孔；并在目标煤层采煤巷道工作面布置水平钻孔；所述压裂裂缝通过钻孔与巷道连通。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，抽采完成后需对抽采效果进行监测指标和检验，监测指标包括消突过程中煤层瓦斯含量变化及抽采总量，检验指标包括煤层瓦斯含量和压力。

10.根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据煤矿地质资料，选择瓦斯含量不小于8m³/t，瓦斯压力不小于0.74MPa的煤储层作为待消突的区域；

2)在地表情况允许的情况下，在靠近巷道的位置，沿最小地应力方向布置井位，进行钻井，所述钻井的过程中设置消突直井或消突水平井；所述消突直井垂直于地层进行打井，多个消突直井的目的层靶点连线平行于所述采煤巷道；所述消突水平井具有平行于地层的水平段，所述水平段的走向平行于采煤巷道且其长度不大于采煤巷道；

3)采用裸眼法或套管固井射孔法钻完井后，对煤层进行压裂，所述压裂具体为，采用裸眼封隔器或套管封隔器进行分层，在选定的煤层内采用氮气作为压裂介质逐层进行压裂施工，实现井筒与煤层通过压裂裂缝沟通，建立瓦斯运移的通道，通过井对煤层中的部分瓦斯进行地面抽采；

4)在临近目标煤层的上、下岩石巷道或已开采的采煤巷道向目标煤层布置竖向钻孔；并在目标煤层采煤巷道工作面布置水平钻孔，所述压裂裂缝通过钻孔与巷道连通，通过负压完成瓦斯的完全抽采；

5)抽采完成后需对抽采效果进行监测指标和检验，监测指标包括消突过程中煤层瓦斯含量变化及抽采总量，检验指标包括煤层瓦斯含量和压力，以确保瓦斯抽合格；若不符合标准，继续进行抽排。