[發(fā)明專利]單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410370535.8
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104100292B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 霍靈軍;張浪;賈劍;舒龍勇;崔寶庫;劉永茜;栗魯平;李陽
• 申請（專利權(quán)）人: 山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司;煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法。

背景技術(shù)

礦井瓦斯的存在是發(fā)生瓦斯爆炸及煤與瓦斯突出事故，嚴重威脅煤礦安全生產(chǎn)的根本原因。我國2012年3月1日開始實施的《煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定》中明確規(guī)定：應(yīng)當(dāng)進行瓦斯抽采的煤層必須先抽采瓦斯，抽采效果達到標準要求后方可安排采掘作業(yè)，煤礦瓦斯抽采應(yīng)當(dāng)堅持“應(yīng)抽盡抽、多措并舉、抽掘采平衡”的原則。

隨著我國煤炭生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，礦井開采水平不斷延伸，高瓦斯低透氣性煤層特別是松軟低滲煤層的比例逐步擴大，如何解決新形勢下的卸壓增透問題，提高礦井瓦斯抽采率，實現(xiàn)抽采達標已成為擺在煤礦安全科研人員面前的一大問題。對于煤層群賦存條件的保護層開采及卸壓瓦斯抽采技術(shù)已取得了良好的應(yīng)用效果，并已得到廣泛的推廣應(yīng)用。然而對于無保護層開采的單一高瓦斯、高地應(yīng)力、低透氣性煤層，常規(guī)單一抽采方法達不到良好的抽采效果，不能滿足煤礦實際需要，主要表現(xiàn)在抽采難度大、抽采效率低、鉆孔工程量大、工人勞動強度高、無效勞動多、抽采鉆孔塌孔嚴重、抽采措施難以有效實施到位等。特別是單一低透氣性的高瓦斯突出厚煤層，煤巷掘進速度慢，瓦斯抽采困難，工作面順層預(yù)抽鉆孔不能控制煤層全厚，瓦斯抽采達標難以實現(xiàn)，采掘作業(yè)中存在著重大安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

為確保安全、高效、均勻抽采單一厚煤層瓦斯，使高瓦斯突出煤層轉(zhuǎn)變?yōu)榈屯咚篃o突出危險煤層，提高煤巷掘進速度，解決厚煤層瓦斯抽采達標困難、采用強化增透措施后本煤層鉆孔施工困難等問題，本發(fā)明提供一種單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法，包括如下步驟：

(a)在開采煤層上方巖層裂隙帶內(nèi)挖掘一條巖巷，向下打出若干個低位穿層鉆孔，所述低位穿層鉆孔穿過所述開采煤層；

(b)在所述巖巷內(nèi)，向下打出若干個高位穿層鉆孔，所述高位穿層鉆孔穿入所述開采煤層內(nèi)；

(c)啟動高壓注水泵站，對所述低位穿層鉆孔和所述高位穿層鉆孔過煤層段實施高壓水力擴孔作業(yè)，高壓水水壓為10～20MPa、流量為8m³/h，單孔出煤量＞5t；

(d)擴孔作業(yè)結(jié)束后，對所述低位穿層鉆孔和所述高位穿層鉆孔進行封孔、排水帶聯(lián)網(wǎng)抽采作業(yè)；

(e)待抽采達標后，進行回風(fēng)巷和運輸巷掘進作業(yè)；同時，在所述回風(fēng)巷和運輸巷內(nèi)，向工作面內(nèi)打出若干個順層預(yù)抽鉆孔，并進行封孔、聯(lián)網(wǎng)帶抽作業(yè)；

(f)在所述工作面回采過程中，繼續(xù)在所述巖巷內(nèi)通過所述低位穿層鉆孔和所述高位穿層鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯。

在上述單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法步驟(a)中，所述低位穿層鉆孔穿入底板內(nèi)0.5～1.0m。

在上述單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法步驟(b)中，所述高位穿層鉆孔底端位于所述回風(fēng)巷和所述運輸巷頂部連線之上。

在上述單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法中，分別在所述回風(fēng)巷和所述運輸巷內(nèi)打出的所述順層鉆孔壓茬長度大于10m。

在上述單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法中，所述高位穿層鉆孔均布于所述工作面之上。

在上述單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法中，所述低位穿層鉆孔分別分布于所述回風(fēng)巷和所述運輸巷兩側(cè)。

在上述單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法步驟(d)中，所述封孔過程為：

(a1)將排水管放入所述低位穿層鉆孔或所述高位穿層鉆孔內(nèi)，所述排水管前端伸到距離所述低位穿層鉆孔或所述高位穿層鉆孔底端2～4m范圍內(nèi)；

(b1)將封孔管插入所述低位穿層鉆孔或所述高位穿層鉆孔內(nèi)，所述封孔管兩端用聚氨酯進行封堵，待聚氨酯發(fā)泡、膨脹凝結(jié)后，對聚氨酯封孔段之間的鉆孔段進行注漿，實現(xiàn)封孔；

(c1)水泥漿凝固后，將所述封孔管通過三通結(jié)構(gòu)與靜壓風(fēng)管和匯流管相連，所述匯流管與瓦斯管相連，完成聯(lián)網(wǎng)作業(yè)。

在上述單一低透氣性突出厚煤層區(qū)域性瓦斯強化抽采方法步驟(d)中，所述排水帶聯(lián)網(wǎng)抽采過程為：

(a2)關(guān)閉需要排水的所述低位穿層鉆孔或所述高位穿層鉆孔上的抽采控制截止閥；

(b2)摘掉所述排水管的膠套，打開靜壓風(fēng)管總截止閥，進行排水作業(yè)；如果有鉆孔先排完，則關(guān)閉該鉆孔對應(yīng)的靜壓風(fēng)管截止閥；