[發明專利]高瓦斯煤層群開采沿空留巷Y型通風卸壓瓦斯抽采方法

無效

• 申請號: 200810023383.9
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN101251028A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 袁亮;程樺;鄭群;李平;張士環;盧平;薛俊華;肖峻峰;周汝洪;王春林
• 申請（專利權）人: 淮南礦業（集團）有限責任公司;安徽建筑工業學院;平安煤礦瓦斯治理國家工程研究中心有限責任公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域：

本發明涉及煤礦安全生產的方法，更具體地說是一種高瓦斯煤層群保護層采煤工作面采空區及頂底板覆巖煤層的卸壓瓦斯抽采方法。

背景技術：

安徽淮南礦區地處華東腹地，是我國重要的煤能源基地。已探明的煤層均為松軟低透氣性高瓦斯煤層，瓦斯蘊藏量達5928億m³。礦區內煤炭資源豐富，可采煤層層數多，煤層富含瓦斯、煤層透氣性差；隨著向深部開采，瓦斯治理的難度越來越大。據統計，煤層群開采首采層采煤工作面采空區瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的60％以上。采空區瓦斯涌出量絕大部分來自于頂底板卸壓煤層釋放的瓦斯。為了解決工作面回采時風排瓦斯量，1998年以來淮南礦區研究并實施了走向頂板高位抽放技術，大大降低了采煤工作面瓦斯威脅，但走向高抽巷或長鉆孔工程量大，成本高，前期準備工作量大；走向高位抽放有效區域受頂板覆巖層結構和關鍵層位置影響大，合理抽放的區域變化大，層位難以控制，抽放瓦斯效果難以得到充分的保證。下部卸壓鄰近煤層的瓦斯一般通過該煤層底板巖石巷施工上向穿層鉆孔進行抽采，巖巷和鉆孔施工的工程量大。同時，傳統的U型通風方式，由于采空區漏風攜帶采空區高濃度瓦斯匯集至工作面上隅角并由風流排出，無論采用高位鉆孔、埋管抽放，還是利用高抽巷，都不能從根本上解決上隅角瓦斯超限和瓦斯積聚問題，影響采煤工作面的安全和高效生產。

在申請號為200710024859.6的發明專利申請中，發明人提出了一種“沿空留巷Y型通風采空區頂板卸壓瓦斯抽采的方法”的技術方案，該技術方案通過沿空留巷Y型通風在采空區內形成高濃度瓦斯源，傾向抽采瓦斯鉆孔布置在沿空留巷形成的聚集瓦斯的采動裂隙“帶狀裂隙區”，在瓦斯抽采泵負壓的作用下，覆巖卸壓瓦斯和采空區高濃度瓦斯被抽出，解決上隅角瓦斯超限和瓦斯積聚問題，解決回風流瓦斯超限問題。但是，對于富含瓦斯煤層群開采的保護層工作面，雖然上部鄰近煤層瓦斯通過“沿空留巷Y型通風采空區頂板卸壓瓦斯抽采的方法”予以解決，若下部鄰近煤層也富含瓦斯，則下部卸壓煤層解吸瓦斯通過底板巖層移動離層裂隙涌入保護層生產工作面采空區，造成采空區瓦斯涌出量大大增加，增加了采煤工作面的瓦斯治理難度，有可能造成回風流瓦斯超限，存在安全威脅。目前，對于下部鄰近高瓦斯煤層的瓦斯抽采基本上是采用在下鄰近層底板布置走向巖石巷道，在底板巷中每間隔一定距離設置鉆場，在鉆場中成組布置上向穿層抽采瓦斯鉆孔進行瓦斯抽采。這種布置方式存在的問題是：一是需在下部鄰近煤層底板布置巖石巷，底板巖石巷的長度與工作面的走向長度基本相當，巖巷工作量大，在采掘接替緊張的情況下，根本就沒有時間布置底板巖石巷。因此，也就無法施工鉆孔抽采下部鄰近煤層瓦斯。二是在已施工下部鄰近煤層底板巖石巷的情況下，一般是在底板巷中預先施工穿層抽采瓦斯鉆孔，由于低透氣性原始煤層鉆孔抽采瓦斯的有效范圍小，預抽率低；同時，低透氣煤層都較松軟，鉆孔極易塌孔，抽采鉆孔的成孔率低，抽采瓦斯效果差。因此，對下部富含瓦斯煤層的保護層工作面，保護層工作面回采時的瓦斯問題一直沒有得到根本解決。

發明內容：

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種工程量小、能實現高瓦斯低透氣性煤層高濃度瓦斯抽采利用的卸壓抽采方法，同時能夠解決高瓦斯煤層群首采煤層采煤工作面沿空留巷Y型通風工作面上隅角瓦斯超限和瓦斯積聚問題，能夠解決回風流瓦斯超限問題。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

本發明高瓦斯煤層群開采沿空留巷Y型通風卸壓瓦斯抽采方法的特點是在高瓦斯煤層群首采煤層采煤工作面沿空留巷采空區頂板卸壓區和底板卸壓區，對于來自鄰近卸壓層通過采空區頂板煤巖層和底板煤巖層受采動影響形成的裂隙通道匯集到頂板卸壓裂隙圈和底板卸壓裂隙圈內的解吸游離瓦斯，在沿空留巷內由分別布置在頂板卸壓裂隙圈中的上向抽采瓦斯鉆孔和布置在底部卸壓裂隙圈中的下向抽采瓦斯鉆孔進行抽采，所述頂板卸壓裂隙區位于Y型通風工作面沿空留巷的頂板冒落帶以上的采動影響裂隙帶內和卸壓彎曲下沉帶煤層中，所述底板卸壓裂隙圈位于Y型通風工作面沿空留巷的底板巖層移動離層裂隙帶內。

與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：

1、本發明是在申請號為200710024859.6、名稱為“沿空留巷Y型通風采空區頂板卸壓瓦斯抽采的方法”的發明專利基礎上，充分利用煤層群開采保護層工作面沿空留巷的條件，在沿空留巷內增加設置下向抽采瓦斯鉆孔，下向抽采瓦斯鉆孔設置在保護層工作面采動卸壓區內，實現采動卸壓下部鄰近富含瓦斯煤層高效抽采，以下向抽采鉆孔替代底板巖石巷及在該巷中布置的上向穿層鉆孔，工程量大大減少。