用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构的制作方法

本技术涉及用于煤矿井下区域瓦斯治理的，尤其涉及一种用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构。

背景技术：

1、在煤矿瓦斯治理中，通常采用的钻孔结构主要有：高位瓦斯钻孔、顺层瓦斯钻孔、穿层瓦斯钻孔、定向瓦斯长钻孔等，高位瓦斯钻孔、顺层瓦斯钻孔、穿层瓦斯钻孔孔径通常为φ75mm、φ98mm，定向瓦斯长钻孔孔径通常为φ113mm、φ133mm、φ153mm、φ193mm，这些钻孔为一开孔身结构，孔内下入pe管，封孔结构采用聚氨酯ab液、胶囊+gss封固力、囊袋+封孔材料等孔，后接入瓦斯抽采系统对煤层瓦斯进行负压抽采。

2、上述结构仅能作为煤层内瓦斯的运移通道，其主要受到煤层的透气性、钻孔长度，钻孔孔径等因素的影响，单孔覆盖面积较小，抽采半径有限，抽采效率较低。为满足煤矿瓦斯治理的要求，钻孔间距往往控制在1-3m，以1000m×200m工作面为例，需要部署多达1000-2000个顺层瓦斯钻孔，时间成本、人力成本、经济成本都相对较高。而定向瓦斯长钻孔单孔长度长，虽然在一定程度上减少了钻孔的数量，但单位面积内所需的钻孔总进尺并不能减少。并且受煤层煤质的影响，煤层内钻孔段在钻进过程中容易发生卡钻、塌孔等现象，造成设备损坏、财产损失、钻孔报废。

3、为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，以克服上述缺陷。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其结构简单，操作方便，能够有效对煤层进行改造，提高煤层透气性，降低抽采达标时长，有益于煤矿区域瓦斯治理成本的降低。

2、为实现上述目的，本实用新型公开了一种用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其钻场位于煤层下方的底抽巷，其特征在于：

3、该多分支孔身结构为三段孔身结构且分别包含依次设置的第一开孔段、第二开孔段和第三开孔段，所述第一开孔段和第二开孔段为直孔段，所述第三开孔段为多分支孔段，所述第三开孔段包含水平孔段和间隔从水平孔段向煤层延伸的多个分支孔段，所述第一开孔段的孔眼直径大于第二开孔段的孔眼直径，所述第二开孔段的孔眼直径大于第三开孔段的孔眼直径，所述第一开孔段内设有第一套管，所述第一开孔段和第二开孔段内设有第二套管，所述第一套管和第二套管均为api标准套管，所述第一套管设有第一水泥封固段，所述第二套管设有第二水泥封固段。

4、其中：所述多个分支孔段钻进伸入煤层，第一开孔段的孔眼直径为φ275mm，所述第二开孔段的孔眼直径为φ215mm，所述第三开孔段的水平孔段的孔眼直径φ为153mm，所述分支孔段的孔眼直径为φ98mm。

5、其中：第一套管为φ244.5mmapi标准套管，第二套管为φ177.8mmapi标准套管，所述第一水泥封固段由g级水泥封固。

6、其中：所述第一开孔段的长度≥4m，所述第二开孔段的长度≥30m，所述第三开孔段的水平孔段的长度≥200-2500m，所述分支孔段的长度为5-200m。

7、其中：第一套管的长度≥1m，所述第二开孔段的长度≥30m，第二套管的长度≥30m。

8、还公开了一种用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其钻场位于煤层上方的顶抽巷/高位钻场，其特征在于：

9、该多分支孔身结构为三段孔身结构且分别包含依次设置的第一开孔段、第二开孔段和第三开孔段，所述第一开孔段和第二开孔段为直孔段，所述第三开孔段为多分支孔段，所述第三开孔段包含水平孔段和间隔从水平孔段向煤层延伸的多个分支孔段，所述第一开孔段的孔眼直径大于第二开孔段的孔眼直径，所述第二开孔段的孔眼直径大于第三开孔段的孔眼直径，所述第一开孔段内设有第一套管，所述第一开孔段和第二开孔段内设有第二套管，所述第一套管和第二套管均为api标准套管，所述第一套管设有第一水泥封固段，所述第二套管设有第二水泥封固段。

10、其中：所述多个分支孔段钻进伸入煤层，第一开孔段的孔眼直径为φ275mm，所述第二开孔段的孔眼直径为φ215mm，所述第三开孔段的水平孔段的孔眼直径φ为153mm，所述分支孔段的孔眼直径为φ98mm。

11、其中：第一套管为φ244.5mmapi标准套管，第二套管为φ177.8mmapi标准套管，所述第一水泥封固段由g级水泥封固。

12、其中：所述第一开孔段的长度≥4m，所述第二开孔段的长度≥30m，所述第三开孔段的水平孔段的长度为200-2500m，所述分支孔段的长度为5-200m。

13、其中：第一套管的长度≥1m，所述第二开孔段的长度≥30m，第二套管的长度≥30m。

14、通过上述内容可知，本实用新型的用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构具有如下效果：

15、1、便于后期下入分段压裂工具，以便能够对煤层进行压裂改造，创造立体网状瓦斯运移通道，提高煤层透气性，降低抽采达标时长。

16、2、分支覆盖面积广，通过分支的钻进和压裂改造，减少瓦斯钻孔的数量和总进尺，有益于煤矿区域瓦斯治理成本的降低。

17、本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

技术特征：

1.一种用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其钻场位于煤层下方的底抽巷，其特征在于：

2.如权利要求1所述的用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其特征在于：所述多个分支孔段钻进伸入煤层，第一开孔段的孔眼直径为φ275mm，所述第二开孔段的孔眼直径为φ215mm，所述第三开孔段的水平孔段的孔眼直径为φ153mm，所述分支孔段的孔眼直径为φ98mm。

3.如权利要求1所述的用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其特征在于：第一套管为φ244.5mmapi标准套管，第二套管为φ177.8mmapi标准套管，所述第一水泥封固段由g级水泥封固。

4.如权利要求1所述的用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其特征在于：所述第一开孔段的长度≥4m，所述第二开孔段的长度≥30m，所述第三开孔段的水平孔段的长度≥200-2500m，所述分支孔段的长度为5-200m。

5.如权利要求4所述的用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其特征在于：第一套管的长度≥1m，所述第二开孔段的长度≥30m，第二套管的长度≥30m。

6.一种用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其钻场位于煤层上方的顶抽巷/高位钻场，其特征在于：

7.如权利要求6所述的用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其特征在于：所述多个分支孔段钻进伸入煤层，第一开孔段的孔眼直径为φ275mm，所述第二开孔段的孔眼直径为φ215mm，所述第三开孔段的水平孔段的孔眼直径φ为153mm，所述分支孔段的孔眼直径为φ98mm。

8.如权利要求6所述的用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其特征在于：第一套管为φ244.5mmapi标准套管，第二套管为φ177.8mmapi标准套管，所述第一水泥封固段由g级水泥封固。

9.如权利要求6所述的用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其特征在于：所述第一开孔段的长度≥4m，所述第二开孔段的长度≥30m，所述第三开孔段的水平孔段的长度为200-2500m，所述分支孔段的长度为5-200m。

10.如权利要求9所述的用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，其特征在于：第一套管的长度≥1m，所述第二开孔段的长度≥30m，第二套管的长度≥30m。

技术总结
一种用于煤矿井下区域瓦斯治理的多分支孔身结构，为三段孔身结构且分别包含依次设置的第一开孔段、第二开孔段和第三开孔段，所述第一开孔段和第二开孔段为直孔段，所述第三开孔段为多分支孔段，所述第三开孔段包含水平孔段和间隔从水平孔段向煤层延伸的多个分支孔段，所述第一开孔段的孔眼直径大于第二开孔段的孔眼直径，所述第二开孔段的孔眼直径大于第三开孔段的孔眼直径，所述第一开孔段内设有第一套管，所述第一开孔段和第二开孔段内设有第二套管；由此，本技术结构简单，操作方便，支撑性强，方便后续下入分段压裂管柱等工具对煤层进行压裂改造，提高煤层透气性，缩短抽采达标时长，有益于煤矿区域瓦斯治理成本的降低。

技术研发人员：贾佳妮,李卫涛,周宝申,王晓光,李杰,胡登卫,赵隽,吕波
受保护的技术使用者：北京九尊能源技术股份有限公司
技术研发日：20230922
技术公布日：2024/4/22