[發明專利]高瓦斯工作面高位鉆孔瓦斯抽放方法

無效

• 申請號: 201110452434.1
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102518465A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 郭金剛;張翼;楊德智;王存權;馮月新;霍進軍;王振峰;昝平
• 申請（專利權）人: 大同煤礦集團有限責任公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及礦井的瓦斯抽放方法，具體為一種高瓦斯工作面高位鉆孔瓦斯抽放方法。

背景技術

瓦斯治理是礦井生產中至關重要的環節。傳統的瓦斯治理方法包括瓦斯抽放、煤層注水、瓦斯注水、加強通風、杜絕引爆火源、開采解放層等。如今的大型礦井工作面一般為采用綜合機械化大采高工作面，工作面采用兩巷布置，其巷道支護為錨桿錨索聯合支護，巷道兩幫采用金屬網護幫，工作面回采期間采用“U”形通風，即軌道順槽作為通風巷道，一個為進風巷（1）另一個為回風巷（2）。但是，這種瓦斯治理過程中回風巷頂板靠近工作面位置會出現上隅角瓦斯積聚問題。所以要解決上隅角瓦斯積聚的問題，采用另設抽排風機或者巷道鉆孔抽放的方法。其中高位鉆孔進行瓦斯抽放具有施工方便、抽放效率高地特點。但對于煤層硬度大、透氣性低的高瓦斯工作面，一般的抽放方法并不適用。

發明內容

本發明為了解決普通抽放方法不適用高瓦斯工作面抽放的問題，提供了一種高瓦斯工作面高位鉆孔瓦斯抽放方法。

本發明是采用如下技術方案實現的：高瓦斯工作面高位鉆孔瓦斯抽放方法，包括以下步驟，

（1）在指定位置鉆孔，具體為在回風巷頂部斜向上穿過煤層鉆若干組孔，每組孔包括孔口在同一位置的孔Ⅰ和孔Ⅱ，孔Ⅰ與回風巷側壁的夾角Ⅰ為6.27°，孔Ⅱ與回風巷側壁的夾角Ⅱ為11.37°，孔Ⅰ和孔Ⅱ與回風巷頂板的夾角Ⅲ均為23°，孔Ⅰ和孔Ⅱ的頂端距工作面的頂板的豎直距離為15米，孔Ⅰ和孔Ⅱ的直徑為50mm，各組孔沿開采方向均布，且距工作面的距離為100～1500米，各組孔孔口之間的距離為40米。

（2）鋪設管路、架設抽放設備以及監測儀表，瓦斯排放管選用直徑為312mm的塑鋼管，通過毫絲管與步驟一中的各個鉆孔連接，各個鉆孔采用聚氨脂封孔，封孔深度為3米；瓦斯泵連接到瓦斯排放管，瓦斯泵選用ZWY110/160-G型抽放泵，配套電機160Kw，泵站采用雙回路供電；

（3）開動抽放泵，在開采工作過程中進行瓦斯抽放。

工作面在開采期間，煤層隨工作面的推進，在工作面的周圍將形成一個采動壓力場，采動壓力場及其影響范圍垂直方向上形成三個帶，即冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶，在水平方向上形成三個區即：煤壁影響支撐區、離層區和重新壓實區，在這個采動壓力場中形成的裂隙空間便成為瓦斯流動通道，如鉆孔正好布置在裂隙帶，則可通過鉆孔負壓加速瓦斯流動，使高位鉆孔能夠抽出瓦斯，并且抽放量大大超過本煤層瓦斯含量。高位鉆孔還能實現超前抽放，即工作面距鉆孔口還有一段距離時，能夠抽出高濃度的瓦斯。

本發明的有益效果如下：利用高位鉆孔的特殊布置形式，實現了對于高斯工作面的瓦斯抽放。本發明通過巖石鉆孔，深入工作面上部裂隙帶，利用瓦斯積聚在巷道高處的特點增加了裂隙帶氣體流動，使采空區的瓦斯得到進一步釋放，避免了高濃度瓦斯形成；同時采用高位鉆孔降低了采空區內瓦斯氣體濃度，控制了工作面回采期間采空區遺煤釋放瓦斯造成的上隅角瓦斯超限問題。本發明抽放效率高，施工工藝簡單，應用范圍廣。

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附圖說明

圖1為本發明的鉆孔布置的俯視圖；

圖2為本發明的鉆孔布置的側向剖視視圖。

圖中：1-進風巷，2-回風巷，3-工作面，4-孔Ⅰ，5-孔Ⅱ，6-煤層，a-夾角Ⅰ，b-夾角Ⅱ，c-夾角Ⅲ。

具體實施方式

高瓦斯工作面高位鉆孔瓦斯抽放方法，包括以下步驟，

（1）在指定位置鉆孔，具體為在回風巷2頂部斜向上穿過煤層鉆若干組孔，每組孔包括孔口在同一位置的孔Ⅰ4和孔Ⅱ5，孔Ⅰ4與回風巷2側壁的夾角Ⅰa為6.27°，孔Ⅱ5與回風巷2側壁的夾角Ⅱb為11.37°，孔Ⅰ4和孔Ⅱ5與回風巷2頂板的夾角Ⅲc均為23°，孔Ⅰ4和孔Ⅱ5的頂端距工作面3的頂板的豎直距離為15米，孔Ⅰ4和孔Ⅱ5的直徑為50mm，各組孔沿開采方向均布，且距工作面3的距離為100～1500米，各組孔孔口之間的距離為40米；

（2）鋪設管路、架設抽放設備以及監測儀表，瓦斯排放管選用直徑為312mm的塑鋼管，通過毫絲管與步驟一中的各個鉆孔連接，各個鉆孔采用聚氨脂封孔，封孔深度為3米；瓦斯泵連接到瓦斯排放管，瓦斯泵選用ZWY110/160-G型抽放泵，配套電機160Kw，泵站采用雙回路供電；?

（3）開動抽放泵，在開采工作過程中進行瓦斯抽放。

（4）根據工作面實際情況，還能夠通過增加鉆孔個數、增加鉆孔組數、減少鉆組間距的方式適當調整抽放方案，已達到最優抽放效果。