[发明专利]煤矿老空区协同封存二氧化碳抽采残留煤层气的方法

摘要

煤矿老空区协同封存二氧化碳抽采残留煤层气的方法，工作面回采过程中，在回采巷道底部铺设管道，每隔一定距离沿管道轴向开设缝槽，在缝槽两端设置挡板，并在缝槽上缠绕高压软管，通过向高压软管中注入一定压力的水，对管道进行“让压”保护，防止采空区内破碎煤岩破坏管道和堵塞气孔。工作面回采结束后，在停采线处设密闭墙，将管道连通至地面，并由地面向采空区上部施工钻井。由地面沿管路向采空区内注入CO2，由于CO2密度大于CH4，且采空区底部遗留的破碎煤岩对CO2的吸附性更强，原本吸附的CH4被置换出，在采空区顶部积聚，并由钻井进行抽采。本方法具有二氧化碳封存与残留煤层气开发利用的双重效益。

主权项

煤矿老空区协同封存二氧化碳抽采残留煤层气的方法，其特征在于包括下述步骤：a、工作面(1)回采过程中，从距开切眼(2)5～10m处开始在回采巷道(3)底部铺设直径为30～50cm的管道(4)，在管道(4)长度方向的管壁上每隔10～20m设有与管道(4)轴向平行且对称分布的4条长为1～3m、宽为0.5～3cm的缝槽(5)，且在缝槽(5)两端设有高为15～25cm的挡板(6)；b、在缝槽(5)上紧密缠绕直径为5～15cm、抗压强度为5～10MPa的高压软管(7)，当缠有高压软管(7)的管道(4)全部进入采空区(8)时，向高压软管(7)中注入2～5MPa的高压水，注水结束后捆扎高压软管(7)注水口；c、工作面(1)回采结束后，在停采线(9)处设有厚为2～5m的密闭墙(10)，管道(4)穿过密闭墙(10)并连接至地面(11)，与CO2储气罐(12)连通，储气罐(12)出气口设有第一阀门(13)；d、由地面(11)每隔200～300m沿采空区(8)中部向下施工钻井(14)，直至钻井(14)底部距采空区(8)上部20～40m，由地面(11)向钻井(14)内插入抽采管(16)，且抽采管(16)上端设有第二阀门(17);密封钻井(14)井口后，抽采管(16)与泵站(15)相连；e、打开第一阀门(13)，由CO2储气罐(12)沿管道(4)向采空区(8)内注入CO2，同时打开第二阀门(17)开始抽采采空区(8)内被CO2置换出的残留煤层气；f、当抽采管(16)内的CO2浓度高于10%时，关闭第一阀门(13)和第二阀门(17)，停止注入CO2和抽采残留煤层气。