[發明專利]高應力松軟突出煤層開采方法

有效

• 申請號: 201410039306.8
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103806933A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 郝永軍;李新潮;申磊;郭金剛;連朝明;焦礦生;胡彬健
• 申請（專利權）人: 冀中能源峰峰集團有限公司大淑村礦
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F5/00;E21B17/00
• 代理公司: 邯鄲市久天專利事務所 13117
• 代理人: 薛建鐸

技術領域

本發明涉及一種采煤方法，尤其是一種高應力松軟突出煤層開采方法。

背景技術

目前，在煤礦開采中，一般采用螺旋鉆桿或肋骨鉆桿鉆孔抽采瓦斯，但是，對于高應力松軟突出煤層，螺旋鉆桿鉆孔具有以下不足：

（1）在鉆進過程中易發生噴孔現象，發生噴孔后，孔內負荷增大，出現抱鉆、卡鉆現象，但由于螺旋鉆桿葉片較寬，所攜帶煤量較大容易造成鉆桿抱死現象從而發生丟鉆現象，提高了鉆孔施工成本；

（2）鉆桿沒有水的潤滑，長時間和煤體進行干摩擦容易產生高溫甚至火花，使摩擦力增大，鉆桿容易老化，受煤體條件影響鉆進速度慢；

（3）由于是干鉆進，施工現場煤塵飛揚，煤塵容易對下風側人員造成傷害，且煤粉容易被抽放管路的負壓帶進管路，對管路造成威脅；

（4）由于螺旋鉆桿施工過程中排渣量大，對煤體的破壞性也較大，容易造成鉆孔出煤量突然增大，鉆孔排粉不及時，從而造成丟鉆現象，增加了鉆孔施工成本；

（5）螺旋鉆桿在鉆進過程中，還需要時刻注意鉆進壓力不能太大，如果鉆進松軟煤層給進壓力太大，螺旋鉆頭來不及切削便被壓入煤層中，致使單位時間內粉量增大，并容易造成抱鉆現象，從而導致掉鉆現象的發生；

（6）此外由于螺旋鉆桿采用插接式連接，如果開始鉆孔之前鉆機穩固不好，鉆機在鉆進過程中震動，造成鉆桿在鉆進過程中擺動或閃動，形成鉆孔偏離中心，孔壁不平直，增加了鉆進時的阻力，消弱了前進能力，消弱了前進能力，孔壁受鉆桿擺動影響而破壞，鉆孔成孔率低，增加塌孔、堵孔的形成條件。而且鉆機不穩定造成的鉆孔偏心會增加鉆桿的充填率，造成排粉不及時，出現堵孔現象。

肋骨鉆桿鉆孔具有以下不足：

（1）由于是干鉆進且使用風力排渣，施工現場煤塵不容易得到控制，對鉆孔施工人員和下風側施工人員造成傷害，且煤粉容易被抽放管路的負壓帶進管路，對管路造成威脅；

（2）由于肋骨鉆桿外葉片與鉆孔壁長時間硬性摩擦，鉆桿老化較快，耐磨性需要增加；

（3）由于肋骨鉆桿采用錐形絲扣擰接，鉆桿在鉆進過程中不可反轉，對埋鉆、卡鉆的處理能力不強，還需要時刻注意鉆進的速度和鉆進的壓力。

因此，研究一種適合高應力松軟突出煤層開采方法，是目前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種適合高應力松軟突出煤層開采方法。

本發明解決其技術問題的技術方案是：

高應力松軟突出煤層開采方法，包括煤層瓦斯抽采方法，煤層瓦斯抽采方法為用圓弧形三棱鉆桿配合壓風排渣鉆孔工藝鉆孔、臨近鉆孔抽采瓦斯加孔口除塵，平均鉆孔深度75～80m，實現大煤工作面瓦斯釋放率達到了60%以上，被保護層煤層殘余瓦斯含量在7m³/t以下，大煤工作面在掘進期間，瓦斯絕對涌出量為2.0～2.5m³/min?,回風流最大瓦斯濃度為0.3%左右；回采工作面在回采期間，瓦斯絕對涌出量為3.5～4.5?m³/min，回風流最大瓦斯濃度為0.4%左右，工作面上隅角瓦斯濃度最大為0.6%；鉆孔時采用孔口除塵器除塵，降低工作面粉塵濃度。所述的孔口除塵器除塵為LT型孔口除塵器。

作為本發明的一種有選方案，鉆孔所用鉆機型號為CMS1-6200/80型煤礦深孔履帶式液壓鉆車，配圓弧形三棱鉆桿型號為73?mm，鉆孔孔徑94mm，鉆桿長度1m；瓦斯抽放負壓為0.040～0.045MPa，鉆孔排渣排渣風壓為0.8～1MPa?MPa。

與現有技術相比，本發明的圓弧形三棱鉆桿的三個面結合處為弧形結構，相鄰圓弧的終點采取直線連接，鉆桿體上的圓弧面位于以鉆桿體中心軸線為中心的同一個圓周面上，鉆桿體的橫截面圓弧形的弧線長度大于鉆機卡瓦之間張開的間隙，小于鉆機卡瓦的弧線寬度。三個平面在旋轉時形成三個排粉通道，更利于風力強排煤粉，鉆孔施工時采用風力排粉。

因為，（1）圓弧形三棱鉆桿利用三角形穩定性好和弧形鉆桿磨擦力小，減少了鉆進過程中埋鉆和抱鉆現象的發生，加快了鉆進效率，加深了鉆孔的終孔孔深；

（2）抗扭曲和抗彎曲能力強，鉆孔直線性好，適合于我礦軟煤層高瓦斯強突地質條件下的瓦斯抽放鉆孔的施工；

（3）在鉆孔施工過程排渣量較小，對煤壁的破壞性小，鉆孔單孔的排渣量較少，鉆孔成孔率高，提高了鉆孔抽放效果；