[發明專利]超前留巷施工抽采工程的無煤柱煤與瓦斯共采方法

有效

• 申請號: 201210135295.4
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102635392A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 鄭西貴;張農;曹栩;闞甲廣;張磊;劉玉棟
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21C41/16
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及超前留巷施工抽采工程的無煤柱煤與瓦斯共采方法，尤其適用于煤礦深部低透氣性高瓦斯煤層群的開采。

背景技術

對于高瓦斯、高地壓、低透氣性煤層群采用的無煤柱煤與瓦斯共采技術，沿首采工作面采空區邊緣快速機械化構筑高強支撐體將回采巷道保留下來，形成無煤柱連續開采，實現全面卸壓開采，在留巷內布置上下向高低位抽采鉆孔直達瓦斯抽采富集區，實現連續抽采卸壓瓦斯與工作面同步推進。無煤柱煤與瓦斯共采方法是綠色開采、科學采礦的重要實現方法，能夠把瓦斯作為一種資源在開采煤炭的同時將本煤層和鄰近煤層的卸壓瓦斯一同抽采出來并加以利用，實現了高采出率，降低掘進率，減少了沖擊地壓，保證了資源的利用率。鄰近煤層的瓦斯抽采后可以轉變為低瓦斯煤層，達到安全高效開采。

目前，無煤柱煤與瓦斯共采的方法主要有兩種：一是巖巷鉆孔法，即煤炭開采之前在首采煤層的頂板或底板預先布置巖石巷道，并在巷道內布置抽采工程（主要是鉆孔），在煤炭開采后抽采卸壓瓦斯，這種方法一般要開掘與工作面走向長度幾乎等長的巖石巷道，抽采工程成本高，存在巖石工程量大，抽采工程可靠性難以保證等缺點，在采掘接替緊張的情況下，很難有充足的時間布置巖石抽采巷道，故而就無充足的時間布置頂底板抽采工程抽采鄰近煤層的瓦斯。另外，一般在巖石巷道內預施工鉆孔抽采瓦斯，由于原始煤層瓦斯透氣性較低，預抽采瓦斯的效果較差。

二是留巷鉆孔法，在采煤工作面推進之后保留一條或兩條回采巷道，然后在沿空留巷內施工瓦斯抽采工程（主要是鉆孔）抽采相鄰煤層的卸壓瓦斯，由于瓦斯抽采工程全部在沿空留巷施工，對留巷斷面尺寸要求高，而且留巷工藝和抽采工藝涉及的工序多，難以協調管理；留巷內的瓦斯抽采施工的設備需要占用較大的空間，但為保證留巷斷面又必須架設多排單體液壓支柱或其他支護材料，兩者相互矛盾，留巷內施工不便。且現有技術條件下一般采用在沿空留巷工序完成之后和工作面推進后方一定距離，實施瓦斯抽采工程，由于設備安裝、瓦斯抽采工程的實施所耗費的時間，使得抽采瓦斯的時長有限。

發明內容

技術問題：本發明的目的是針對已有技術存在的局限性，提供一種方法簡單、操作方便、減少留巷斷面尺寸、便于施工、延長瓦斯抽采時間、有利于高效抽采瓦斯的無煤柱煤與瓦斯共采方法。

技術方案：本發明的超前留巷施工瓦斯抽采鉆孔的無煤柱煤與瓦斯共采方法：

a．先在采煤工作面的前方向煤層預施工一個鉆孔，用鉆孔窺視儀窺視該鉆孔，通過窺視該鉆孔觀察采煤工作面推進過程中鉆孔內的裂隙變化情況，以此確定煤層內的頂、底板楔形豎向裂隙區存在的位置；

b．預設瓦斯抽采管道，在推進采煤工作面的前方分組直接在頂板、底板和兩幫鉆孔施工瓦斯抽采鉆孔、或布置瓦斯抽采鉆場后再進行巷道頂板、底板和兩幫鉆孔的鉆孔，并安裝與瓦斯抽采管道相連通的瓦斯抽采管路；?

c．待采煤工作面前方的頂板、底板和兩幫鉆孔的瓦斯抽采鉆孔施工完畢后，采煤工作面向前推進越過瓦斯抽采鉆孔，向前推進的同時，邊推進邊在緊挨采空區邊緣砌筑充填墻體，隨著采煤工作面不斷向前推進，完成采煤工作面后方的沿空留巷；

d．待采煤工作面后方的沿空留巷施工完畢后，通過預設的瓦斯抽采管道對瓦斯抽采鉆孔進行瓦斯抽采；

e．待抽采瓦斯壓力流量值大幅減小時，對頂板、底板和兩幫鉆孔的瓦斯抽采鉆孔進行封堵，其中對頂板的瓦斯抽采鉆孔的封孔深度不小于5倍采高。

所述施工頂板的瓦斯抽采鉆孔盡量靠近非回采側，且在楔形豎向裂隙區內；所述在采煤工作面前方每組直接在頂板、底板和兩幫鉆孔施工的瓦斯抽采鉆孔為2～6個；每組布置瓦斯抽采鉆場后再進行巷道頂板、底板和兩幫鉆孔的鉆孔（4）數量為2～10個；所述在巷道頂板、底板和兩幫鉆孔的瓦斯抽采鉆孔分別穿過上覆煤層和下覆煤層。?

有益效果：本發明能夠大大增強煤與瓦斯共采系統可靠性的無煤柱煤與瓦斯共采，能夠大大減少留巷斷面尺寸，降低對初始留巷斷面尺寸的要求，便于施工，延長瓦斯的抽采時間，有利于高效抽采瓦斯。優點如下：

1．本發明將抽采瓦斯的頂板或底板抽采鉆孔，超前工作面施工完畢，避免了在工作面推進后，沿空留巷工序施工完畢后再進行打鉆孔抽采瓦斯的工作，減少了對留巷斷面的尺寸要求，降低了對初始留巷斷面尺寸的要求，節約了頂底板抽采工程所耗費的時間，使得抽采瓦斯的時間長大大延長，有利于瓦斯的抽采工作。