开采两层煤层气的方法技术领域
本发明涉及煤层气开采的技术领域，具体而言，涉及一种开采两层煤层气的方法。
背景技术
目前，煤矿煤层气抽排所采用的方法一是井下打井在井下抽排，一是在地面钻井
实施地面抽排，这两种方法均无法实现全工作面的抽排。尤其是，在有两层煤矿层的地质特
点中，上述的开采方式不能实现上下煤层气的同时开采。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种开采两层煤层气的方法，以解决现有技术中的在
两层互不连通的煤矿层中的煤层气不能实现上下煤层气的同时开采的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种开采两层煤层气的方法，包括：步骤S10：在
距离大巷预定距离打近竖直井和远竖直井，并进行完井，近竖直井和远竖直井均穿过上下
煤矿层；步骤S20：打地面水平井，地面水平井先定向造斜到下部的煤矿层，地面水平井的水
平段在下部的煤矿层中先穿过远竖直井，再穿过近竖直井；地面水平井的水平段与远竖直
井和近竖直井左右偏差距离均为0.3m到0.6m之间；步骤S30：地面水平井再定向造斜到上部
煤矿层，在上部的煤矿层中也先穿过远竖直井，再穿过近竖直井，地面水平井的水平段与远
竖直井和近竖直井左右偏差距离均为0.3m到0.6m之间；步骤S40：再在大巷内沿上部煤矿层
打坑道水平井，坑道水平井的水平段与近竖直井左右偏差距离0.3m到0.6m之间；步骤S50：
在近竖直井和远竖直井中下入扩孔钻头，将近竖直井和远竖直井的两层煤矿层段扩孔，将
地面水平井、坑道水平井、近竖直井和远竖直井扩孔连通；步骤S60：通过近竖直井、远竖直
井、地面水平井和坑道水平井中的一个或多个进行煤气开采。
进一步地，预定距离大于800米。
进一步地，在步骤S20中包括在地面水平井内下入筛管。
进一步地，地面水平井在煤矿层的由上至下的1/3深度处。
进一步地，在步骤S20中，地面水平井先定向造斜到下部的煤矿层，地面水平井的
水平段在下部的煤矿层中先穿过远竖直井，再穿过近竖直井。
进一步地，在步骤S30中，地面水平井后定向造斜到上部煤矿层，地面水平井的水
平段在上部的煤矿层中先穿过远竖直井，再穿过近竖直井。
进一步地，在步骤S40中，再在大巷内沿上部煤矿层打坑道水平井，坑道水平井装
有井口装置。
进一步地，在步骤S50中，在各近竖直井和远竖直井内下入扩孔钻头，并对近竖直
井和远竖直井的两层煤矿层段进行扩孔以使近竖直井和远竖直井和地面水平井及坑道水
平井连通。
进一步地，在步骤S50中，扩孔钻头的直径在0.5米至0.8米之间。
进一步地，在步骤S10中，在打近竖直井和远竖直井后，需要用测井仪对近竖直井
和远竖直井进行数据测量以确定近竖直井和远竖直井的位置，在步骤S20和S30中，在打地
面水平井后，需要用测井仪对地面水平井进行数据测量以确定地面水平井的位置，在步骤
S40中，在打坑道水平井后，需要用测井仪对坑道水平井进行数据测量以确定坑道水平井的
位置。
应用本发明的技术方案，首先，在地面距大巷预定距离打一近竖直井，然后打一远
竖直井，近竖直井和远竖直井均穿过两层煤。打地面水平井，先定向造斜到下部的煤矿层，
再定向造斜到上部煤矿层，地面水平井的水平段在下部的煤矿层中穿过远竖直井与近竖直
井，在上部的煤矿层中也穿过远竖直井与近竖直井，地面水平井的水平段与远竖直井和近
竖直井左右偏差距离均为0.3m到0.6m之间。再在大巷内沿上部煤矿层打坑道水平井，地面
水平井的水平段与近竖直井左右偏差距离0.3m到0.6m之间。再在已完成的竖直井下入扩孔
钻头，对近竖直井和远竖直井的两层煤矿层段进行扩孔，从而使大巷内的坑道水平井与近
竖直井、远竖直井、地面水平井在两层煤矿层连通抽采煤层气。本发明的技术方案解决了现
有技术中的在两层互不连通的煤矿层中的煤层气不能实现上下煤层气的同时开采的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示
意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的开采两层煤层气的方法的实施例的开采结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、大巷；21、近竖直井；22、远竖直井；30、地面水平井；40、坑道水平井。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另
有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常
理解的相同含义。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、
“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特
征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位
之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器
件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下
方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和
“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并
且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施方式。然而，这些示例性
实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方
式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示
例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层
和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
如图1所示，本实施例的开采两层煤层气的方法包括：步骤S10：在距离大巷10预定
距离打近竖直井21和远竖直井22，并进行完井，近竖直井21和远竖直井22均穿过上下煤矿
层；步骤S20：打地面水平井30，地面水平井30先定向造斜到下部的煤矿层，地面水平井30的
水平段在下部的煤矿层中先穿过远竖直井22，再穿过近竖直井21；地面水平井30的水平段
与远竖直井22和近竖直井21左右偏差距离均为0.3m到0.6m之间；步骤S30：地面水平井30再
定向造斜到上部煤矿层，在上部的煤矿层中也先穿过远竖直井22，再穿过近竖直井21。地面
水平井30的水平段与远竖直井22和近竖直井21左右偏差距离均为0.3m到0.6m之间；步骤
S40：再在大巷10内沿上部煤矿层打坑道水平井40，坑道水平井40的水平段与近竖直井21左
右偏差距离0.3m到0.6m之间；步骤S50：在近竖直井和远竖直井中下入扩孔钻头，将近竖直
井和远竖直井的两层煤矿层段扩孔，将地面水平井30、坑道水平井40、近竖直井21与远竖直
井22扩孔连通；步骤S60：通过近竖直井和远竖直井和地面水平井30和坑道水平井40进行煤
气开采。当然，作为本领域技术人员知道，使用上述的任何三个矿井，或者任何两个矿井或
者上述任何一个矿井进行开采都是可以的。
应用本实施例的技术方案，首先，在地面距大巷预定距离打一近竖直井，然后打一
远竖直井，近竖直井和远竖直井均穿过两层煤。打地面水平井，先定向造斜到下部的煤矿
层，再定向造斜到上部煤矿层，地面水平井的水平段在下部的煤矿层中穿过远竖直井与近
竖直井，在上部的煤矿层中也穿过远竖直井与近竖直井，地面水平井的水平段与远竖直井
和近竖直井左右偏差距离均为0.3m到0.6m之间。再在大巷内沿上部煤矿层打坑道水平井，
地面水平井的水平段与近竖直井左右偏差距离0.3m到0.6m之间。再在已完成的竖直井下入
扩孔钻头，对近竖直井和远竖直井的两层煤矿层段进行扩孔，从而使大巷内的坑道水平井
与近竖直井、远竖直井、地面水平井在两层煤矿层连通抽采煤层气。本发明的技术方案解决
了现有技术中的在两层互不连通的煤矿层中的煤层气不能实现上下煤层气的同时开采的
问题。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，在步骤S10中，预定距离大于800米。上述结
构既能最大限度开采水平段煤层气，又可以在采用现有控制技术与设备的情况下，顺利施
工后续的大巷内坑道水平井。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，在步骤S20和S30中包括在地面水平井30和
坑道水平井40内下入筛管。筛管设置在地面水平井30和坑道水平井40内保证了地面水平井
30和坑道水平井40的安全，例如筛管设置在地面水平井30和坑道水平井40内，地面水平井
30和坑道水平井40不会出现坍塌等情况，另外，筛管上设置有多个筛眼，这样气体或者液体
都能够通过筛孔进入地面水平井30和坑道水平井40内进行排出。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，在步骤S20中，地面水平井30为多分支井，
且同一煤矿层中的地面水平井30最终通过在近竖直井21和远竖直井22扩腔都相互连通。上
述结构使得多地面水平井30能够串联在一起，即地面水平井30也能够实现多个分支的水平
井段之间的串通。例如，地面水平井30现有上下两个分支，就是再增加分支，只要它们与竖
直井左右距离偏差在0.6米以内，最终都会从竖直井扩孔连通。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，地面水平井30在煤矿层的由上至下的1/3
深度处。上述结构使得煤层气能够全部排出，同时煤矿层对地面水平井30的影响比较小，例
如煤矿层对地面水平井30的压力等。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，在步骤S40中，地面水平井30及近竖直井21
和远竖直井22全部完成后，再从大巷内沿煤矿层打一坑道水平井40，控制好坑道水平井40
与近竖直井21左右偏差距离。地面水平井30均不能直接与大巷10连通，否则，会使井内的泥
浆直接井入大巷10，造成事故。采用在大巷10内再打一坑道水平井40，打到与近竖直井21
处，控制好左右偏差，下入筛管，再在坑道水平井40井口安装好井口。如关闭井口，再完成近
竖直井21扩孔连通，这样就不会发生事故，例如水流入大巷10内。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，在步骤S40中，坑道水平井40井口安装井口
装置。近竖直井21距离大巷10的距离相对于远竖直井22距离大巷10的距离较近。
如图1所示，在本实施的技术方案中，在步骤S50中，在近竖直井21和远竖直井22内
下入扩孔钻头，并对近竖直井21和远竖直井22的两层煤矿层进行扩孔以使近竖直井21、远
竖直井22、地面水平井30及坑道水平井40连通。这样就实现了地面水平井30及坑道水平井
40和近竖直井21及远竖直井22的连通，能够实现煤矿层的两层煤连通抽排煤层气。扩孔钻
头的下入方便了近竖直井21、远竖直井22和地面水平井30及坑道水平井40之间连通的操
作。具体地，扩孔钻头的直径在0.5米至0.8米之间。在本实施例的技术方案中优选0.6米。
如图1所示，在本实施的技术方案中，在步骤S50中，在近竖直井21和远竖直井22内
扩孔，先扩下部煤矿层段，再扩上部煤矿层段。可以防止井内下钻容易卡及由于上部扩大不
利于岩粉排放。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，在步骤S10中，在打近竖直井21和远竖直井
22后，需要用测井仪对近竖直井21和远竖直井22进行数据测量以确定近竖直井21和远竖直
井22的位置。在步骤S20和S30中，在打地面水平井30后，需要用测井仪对地面水平井30进行
数据测量以确定地面水平井30的位置。在步骤S40中，在打所述坑道水平井40后，需要用所
述测井仪对坑道水平井40进行数据测量以确定坑道水平井40的位置。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第
二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施方式例如能够以除了在这里
图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图
在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不
必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方
法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。