[發明專利]沿空留巷Y型通風高位回風巷鉆孔抽采瓦斯方法

有效

• 申請號: 201410009062.9
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103758559A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 張農;薛飛;鄭西貴;闞甲廣
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及煤礦瓦斯抽采方法，尤其是一種適用于深井高瓦斯煤層群安全開采的沿空留巷Y型通風高位回風巷鉆孔抽采方法。

背景技術

瓦斯作為一種潔凈能源，應予開采和利用。但我國大多數煤礦區煤層氣賦存具有低壓力、低滲透率、低飽和度及非均質性強的“三低一強”的特性，傳統的瓦斯抽采方法一般是在井下通過開掘大量煤巖巷道，采用巷道+穿層鉆孔抽采(簡稱巷道鉆孔法)瓦斯，該方法在淺部開采中易于實施，但在深部應用面臨巨大困難：抽采瓦斯專用巖巷（2～3條）工程量大、層位控制困難、掘進風險大、抽采不均衡、采場接替緊張、綜合效益差。

近年來針對煤層群開采高瓦斯、高地壓、低透氣性的技術難題,袁亮院士提出了一種高瓦斯煤層群開采沿空留巷Y型通風卸壓瓦斯抽采方法（CNIO1251028A），首采關鍵卸壓層,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，工作面采用Y型通風方式，在留巷內布置上下向高低位抽采鉆孔直達卸壓瓦斯富集區域。該方法采用Y型通風方式能夠從根本上解決工作面上隅角瓦斯超限和瓦斯積聚問題，能夠簡化采掘接替、減少專用抽采巷道的掘進工程量、降低瓦斯綜合治理成本。

然而，在深井高地壓沿空留巷工程中由于巷道變形量大，尤其巷道底鼓嚴重，為了控制巷道圍巖變形，通常需要在留巷內架設木垛、單體液壓支柱等支護構件，因而無法滿足鉆孔施工對斷面尺寸的要求；同時，由于在留巷內布置的鉆孔緊鄰采空區邊緣，受采動擾動效應強烈，鉆孔易發生切斷、堵孔現象，瓦斯抽采效果很難保證。

發明內容

技術問題：本發明的目的是針對現有技術在深井高地壓環境下的局限性，提供一種操作簡單、便于施工管理、能夠實現高效長時抽采瓦斯的沿空留巷Y型通風高位回風巷鉆孔抽采瓦斯方法。

技術方案：本發明沿空留巷Y型通風高位回風巷鉆孔抽采瓦斯方法，包括如下步驟：

a、在軌道平巷頂抽巷與軌道平巷之間每隔100～300m開掘一條聯絡巷；

b、在保護層工作面回采時，沿采空區邊緣砌筑充填墻體，將保護層工作面回采后的軌道平巷保留下來，保護層工作面由運輸平巷和軌道平巷進風，由軌道平巷保留巷段、聯絡巷和軌道平巷頂抽巷回風，從而形成沿空留巷Y型通風系統，此時軌道平巷頂抽巷作為保護層工作面回采時二次利用的高位回風巷；

c、在高位回風巷內布置抽采管路，每隔30～50m向上覆煤層的頂板楔形裂隙區內、下伏煤層的底板楔形裂隙區內及采空區內施工一組瓦斯抽采鉆孔，每組施工6～8個鉆孔，鉆孔直徑不小于90mm，組內鉆孔間距為1m；鉆孔施工完畢后在鉆孔內下套管至孔底，并進行封孔、連接抽采管路進行抽采。

所述軌道平巷頂抽巷與軌道平巷之間的水平距離為20～25m，垂直距離為15～20m。

所述向采空區內施工的抽采鉆孔的終孔位于煤層頂板4～8倍采高內。

所述在鉆孔內下入的套管為壁厚不低于6mm的鐵管。

有益效果：本發明將用于掩護軌道平巷掘進的軌道平巷高抽巷作為工作面回采時的回風巷道以及鉆孔施工巷道，不僅實現了巷道的一巷多用，同時將瓦斯抽采鉆孔施工位置由工作面留巷內轉移至高位回風巷內，與傳統留巷鉆孔法相比，可以降低鉆孔施工對留巷斷面的要求，為瓦斯抽采鉆孔施工提供作業空間，不僅可以降低鉆孔施工對留巷斷面尺寸的要求，還可以避免鉆孔施工與工作面回采之間的相互干擾，便于施工管理，同時由于高位回風巷遠離工作面采動影響，鉆孔所受的采動擾動效應大大低于在留巷前后布置鉆孔，鉆孔易于維護，能夠實現瓦斯的長時高效抽采。

附圖說明

圖1為本發明的沿空留巷Y型通風高位回風巷鉆孔抽采瓦斯方法剖面示意圖。

圖2為本發明的沿空留巷Y型通風高位回風巷鉆孔抽采瓦斯方法平面示意圖。

圖中：1-上覆煤層，2-保護層工作面，3-下伏煤層，4-運輸平巷，5-軌道平巷，6-采空區，7-軌道平巷頂抽巷，8-聯絡巷，9-充填墻體，10-抽采鉆孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的描述：

本發明的沿空留巷Y型通風高位回風巷鉆孔抽采瓦斯方法，具體步驟如下：

a、在軌道平巷頂抽巷7與軌道平巷5之間每隔一定距離施工一個聯絡巷8，間隔距離為100～300m；