[發(fā)明專利]一種截留瓦斯抽放結(jié)構(gòu)及其實(shí)施方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410349291.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN104074539A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李希建;張鵬;岳乾;黃良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F7/00
• 分類號(hào): E21F7/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦瓦斯抽放技術(shù)，尤其涉及一種截留瓦斯抽放結(jié)構(gòu)及其實(shí)施方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前的瓦斯抽采技術(shù)不僅可以降低開采過程中的瓦斯涌出量，防止瓦斯超限和積聚，預(yù)防瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出事故，還可變害為利，將瓦斯作為煤炭伴生的資源加以開發(fā)利用。因此被廣泛應(yīng)用于煤礦的開采活動(dòng)當(dāng)中。然而，普通的瓦斯抽采技術(shù)在抽采瓦斯時(shí)，需要將整個(gè)待抽采煤層瓦斯?jié)舛冉档偷匠椴砂踩珮?biāo)準(zhǔn)以下才能繼續(xù)揭煤，因此需抽采瓦斯量較大，需抽采時(shí)間較長(zhǎng)，抽采工程量大，同時(shí)由于在煤層中缺乏阻礙瓦斯流向采動(dòng)區(qū)域的有效屏障，在掘進(jìn)或揭煤工程中瓦斯較易突破巷道壁，從而引發(fā)瓦斯超限和突出事故；這為煤礦瓦斯的治理工作帶來諸多不便甚至危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：提供一種截留瓦斯抽放結(jié)構(gòu)及其實(shí)施方法，使之在煤層中形成固化區(qū)以起到阻擋瓦斯和穩(wěn)固煤巖的作用，以解決現(xiàn)有瓦斯抽采技術(shù)抽采時(shí)間較長(zhǎng)，需抽采瓦斯量大，容易引發(fā)瓦斯超限和突出事故，為瓦斯治理工作帶來諸多不便甚至危險(xiǎn)等的問題。

本發(fā)明技術(shù)方案：

一種截留瓦斯抽放結(jié)構(gòu)，它包括耳朵鉆場(chǎng)，耳朵鉆場(chǎng)上沿煤層掘進(jìn)方向有注漿孔，沿注漿孔四周煤層區(qū)域設(shè)有固化區(qū)，固化區(qū)內(nèi)側(cè)煤層設(shè)有固化區(qū)內(nèi)側(cè)瓦斯抽放孔，固化區(qū)外側(cè)煤層設(shè)有固化區(qū)外側(cè)瓦斯抽放孔。

固化區(qū)的厚度在0.2-20米。

注漿孔為沿煤層掘進(jìn)方向從上到下豎直分布的順層鉆孔，鉆孔深度為5-60米。

固化區(qū)內(nèi)側(cè)瓦斯抽放孔和固化區(qū)外側(cè)瓦斯抽放孔是沿煤層掘進(jìn)方向從上到下豎直分布的順層鉆孔，鉆孔深度為5-60米。

所述的截留瓦斯抽放結(jié)構(gòu)，其實(shí)施方法包括下述步驟：

步驟1、在進(jìn)行掘進(jìn)的巷道一側(cè)或二側(cè)布置的耳朵鉆場(chǎng)向掘進(jìn)方向從上到下打一排豎直分布的順層鉆孔作為注漿孔，鉆孔深度5-60m；

步驟2、?向注漿孔內(nèi)注漿，直至注漿材料填滿整個(gè)注漿孔，待注漿材料固化后，將注漿孔周圍的一片煤層區(qū)域凝結(jié)為固化區(qū)，固化區(qū)將巷道一側(cè)的煤層分隔為固化區(qū)內(nèi)側(cè)與固化區(qū)外側(cè)兩部分；

步驟3、與注漿孔同向，在固化區(qū)內(nèi)側(cè)與固化區(qū)外側(cè)分別打數(shù)量與注漿孔相同的固化區(qū)內(nèi)側(cè)瓦斯抽放孔和固化區(qū)外側(cè)瓦斯抽放孔，深度5-60m，進(jìn)行瓦斯的抽放工作；

步驟4、通過固化區(qū)內(nèi)側(cè)瓦斯抽放孔和固化區(qū)外側(cè)瓦斯抽放孔進(jìn)行瓦斯抽采，直至固化區(qū)內(nèi)側(cè)的煤層瓦斯?jié)舛群蛪毫_(dá)到抽放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值以下，固化區(qū)外側(cè)瓦斯抽放工作持續(xù)抽放瓦斯不停。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用注漿孔注漿將部分煤層形成固化區(qū)的結(jié)構(gòu)，將煤層瓦斯分隔開來分別抽放，主要的工藝流程為:打注漿孔——注漿——形成固化區(qū)——在固化區(qū)內(nèi)外側(cè)打瓦斯抽放孔——分別在固化區(qū)內(nèi)外側(cè)抽放瓦斯——掘進(jìn)或揭煤，其關(guān)鍵技術(shù)是用采用注漿形成固化區(qū)將煤層分隔開來進(jìn)行瓦斯抽放,從而起到快速有效降低瓦斯?jié)舛群蛪毫Γ袒簩樱瑴p少瓦斯突出的危險(xiǎn)性的作用，且能節(jié)約大量的時(shí)間和工作量的效果，使用同樣結(jié)構(gòu)和方法不斷固化巷道兩側(cè)的煤層，而固化區(qū)外側(cè)瓦斯抽放工作不停則可以在巷道掘進(jìn)過程中為固化區(qū)外煤層持續(xù)抽放瓦斯，防止固化區(qū)外側(cè)瓦斯過多滲入固化區(qū)內(nèi)側(cè)，從而保證巷道掘進(jìn)過程中瓦斯?jié)舛群蛪毫Σ贿_(dá)到危險(xiǎn)值，并加固煤巷兩側(cè)煤壁，降低瓦斯突出的危險(xiǎn)性，本發(fā)明解決了現(xiàn)有瓦斯抽采技術(shù)抽采時(shí)間較長(zhǎng)，需抽采瓦斯量大，容易引發(fā)瓦斯超限和突出事故，為瓦斯治理工作帶來諸多不便甚至危險(xiǎn)等問題。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)俯視示意圖；

圖2為實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

一種截留瓦斯抽放結(jié)構(gòu)（見圖1），它包括耳朵鉆場(chǎng)4，耳朵鉆場(chǎng)4上沿煤層掘進(jìn)方向有注漿孔1，沿注漿孔1四周煤層區(qū)域設(shè)有固化區(qū)5，固化區(qū)5的厚度在0.2-20米，固化區(qū)5內(nèi)側(cè)煤層設(shè)有固化區(qū)內(nèi)側(cè)瓦斯抽放孔3，固化區(qū)5外側(cè)煤層設(shè)有固化區(qū)外側(cè)瓦斯抽放孔2。耳朵鉆場(chǎng)4布置在掘進(jìn)巷道6的一側(cè)或二側(cè)。

注漿孔1為沿煤層掘進(jìn)方向從上到下豎直分布的順層鉆孔，鉆孔深度為5-60米，鉆孔與巷道壁距離為0.5-5米，鉆孔數(shù)量為1至40個(gè)。

固化區(qū)內(nèi)側(cè)瓦斯抽放孔3和固化區(qū)外側(cè)瓦斯抽放孔2是沿煤層掘進(jìn)方向從上到下豎直分布的順層鉆孔，鉆孔深度為5-60米。固化區(qū)內(nèi)側(cè)瓦斯抽放孔3和固化區(qū)外側(cè)瓦斯抽放孔2與注漿孔的距離為0.5-4米。

所述的截留瓦斯抽放結(jié)構(gòu)，其實(shí)施方法包括下述步驟：