[發明專利]大采高綜采工作面初采及回采期間瓦斯抽采鉆孔布置方法

有效

• 申請號: 201510725666.8
• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN105240046A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 張國亮;劉立州;趙學良;申晉偉;尚瑋煒;吳晉軍;羅華貴;陳備;王寧
• 申請（專利權）人: 山西晉煤集團技術研究院有限責任公司;山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及井下瓦斯鉆孔抽采技術，具體為一種大采高綜采工作面初采及正常回采期間瓦斯抽采鉆孔布置方法。

背景技術

高位鉆孔采空區瓦斯抽采技術作為治理采空區瓦斯的有效方法被廣泛應用，但是大采高綜采工作面回采初期，煤層老頂未跨，頂板裂隙發育不完全，高位鉆孔不能發揮作用。但回采初期，由于生產工藝等因素造成采空區遺煤量大，采空區瓦斯涌出量相對大，除此之外，工作面下鄰近層的卸壓瓦斯存在涌向工作面和采空區的現象。針對大采高綜采工作面初采期間的瓦斯治理，主要通過風排方式來解決，增大了風排瓦斯壓力。因此需要一種能夠減少采空區瓦斯涌出量，減小風排瓦斯壓力提高瓦斯抽采量及利用率的瓦斯抽采方法。

所述的大采高綜采工作面是指所針對厚度在6m左右煤層，正常回采時一次性采全高的工作面。所述大采高綜采工作面巷道布置成“三進兩回”通風系統，整個采煤區域由五條巷道、瓦斯專用回風巷、切眼組成，所述五條巷道包括兩條回風巷、兩條進風巷以及與一條位于回風巷一側的輔助回風巷；相鄰巷道之間有橫川相連，相鄰橫川間距40~65m。如圖1所示。

發明內容

本發明旨在優化現有的大采高綜采工作面的采空區瓦斯抽采鉆孔布置方式，其目的是提高采空區瓦斯抽采量和利用率，減少采空區瓦斯涌出量，減小風排瓦斯壓力。

本發明是采用以下技術方案實現的：一種大采高綜采工作面初采及回采期間瓦斯抽采鉆孔布置方法，（1）在工作面瓦斯專用回風巷布置低位鉆孔以抽采大采高綜采工作面初采期間的遺煤解析瓦斯；（2）在回風側巷道橫川適當位置用千米定向鉆機向上施工中位鉆孔以抽采工作面初采及正常回采期間的采空區瓦斯；（3）在回風側巷道橫川適當位置用千米定向鉆機向上施工高位鉆孔以抽采工作面正常回采期間的采空區瓦斯；（4）布置底板攔截孔以抽采攔截下鄰近層卸壓瓦斯；隨著工作面的推進，所述低位鉆孔、中位鉆孔、底板攔截孔、高位鉆孔依次發揮作用，直至共同作用抽采瓦斯。

工作面開始回采后低位孔、中位孔、高位孔依次發揮作用，底板攔截孔也發揮作用，能夠合理有效的抽采工作面初采及正常回采期間的采空區瓦斯，實現鉆孔抽采采空區瓦斯的有效布置和順序銜接。

進一步的，低位鉆孔的實施方式：低位鉆孔使用普通鉆機從瓦斯專用回風巷向切眼頂板方向鉆孔，鉆孔的終孔層位在直接頂范圍內，在切眼頂板上部6±1m，鉆孔長度30±2m，相鄰低位鉆孔間距10~20m；

中位鉆孔實施方式：在回風側巷道橫川適當位置用千米定向鉆機向上施工中位鉆孔，中位鉆孔主要抽采老頂垮落前的采空區瓦斯，鉆孔層位布置在距離煤層頂板6~25m范圍內，在橫向方向上布置在距離回風側10~80m范圍內，中位鉆孔水平段的長度120m±5m，相鄰中位鉆孔水平段的水平間距10~20m；

高位鉆孔實施方式：在回風側巷道橫川適當位置用千米定向鉆機向上施工高位鉆孔，正常回采過程中，老頂垮落，頂板裂隙發育，鉆孔層位布置在距離煤層頂板5~10倍采高范圍內，即距離煤層頂板25~60m范圍內，高位鉆孔水平段的長度220±5m，在橫向方向上布置在距離回風側10~80m范圍內，相鄰高位鉆孔的水平間距10~20m；

底板攔截鉆孔實施方式：在回風側巷道橫川適當位置用千米定向鉆機向下施工底板攔截鉆孔，鉆孔層位距離下鄰近煤層頂板以上5±1m的位置，在橫向方向上布置在距離回風側10~80m范圍內，底板攔截鉆孔水平段的長度為200±5m，相鄰底板孔水平間距10~20m；

所述高、中位鉆孔以及底板攔截鉆孔的水平段均與回風側巷道保持平行；初次布置的高、中位鉆孔以及底板攔截鉆孔的水平段前端均延伸至切眼的上方；

所述適當位置是指在鉆孔時選擇的橫川位置能夠使各鉆孔的水平段滿足上述各鉆孔的工藝以及現場條件要求；為了連續抽采采空區瓦斯，高位鉆孔、底板攔截鉆孔需連續布置，以使新的高位鉆孔以及底板攔截鉆孔的前端至少能夠延伸至前一次相應鉆孔水平段的末端所在切面，實現采空區瓦斯連續不間斷抽采。

為了實現采空區瓦斯抽采的有序接替，高位鉆孔以及底板攔截鉆孔需沿工作面推進方向連續布置，比如對于高位鉆孔，新布置的高位鉆孔的末端至少應該超過前一次布置的高位鉆孔的水平段的始端位置，這樣才能夠保證鉆孔更替及瓦斯抽采連續。具體鉆孔的方法是采用現有的千米鉆機等相關裝置根據需要很容易實現的。抽采中真正起作用的是各鉆孔的水平段。

所述的初采是從工作面開始回采至老頂初次來壓這一時期為工作面初采時期，這一時期工作面推進的距離為初采段。