[發明專利]一種近距離堅硬頂板下巖石保護層工作面瓦斯治理方法

有效

• 申請號: 201610848918.0
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN106223998B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 秦汝祥;張晉京;楊應迪;潘竟俊;李廣濤;邱進偉;唐明云
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 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

技術領域

本發明涉及礦井瓦斯防治技術領域，適用于保護層開采瓦斯抽采技術方法。

背景技術

抽采瓦斯是高瓦斯煤層和突出煤層開采過程中，瓦斯治理的主要內容，是預防煤礦瓦斯事故的核心。當前煤層瓦斯抽采主要采用鉆孔法和巷道法兩種。對于突出煤層開采時的瓦斯治理，一般是先掘進一條巖巷，采用穿層鉆孔預抽，再在消突的煤層中掘進煤巷，采用順層鉆孔預抽。或者是在消突的煤層中采用順層鉆孔預抽，消突后在順層鉆孔覆蓋區域再施工煤層巷道，繼續采用順層鉆孔預抽的方法。由于我國大部分突出煤層均為低透氣性煤層，這些方法實施時，往往需要輔助增透措施。淮南礦區針對突出煤層群開采時，采用保護層開采方式，選擇合適的巖層，施工巖巷，采用穿層鉆孔和地面鉆井抽采卸壓瓦斯，開采工作面采用順層鉆孔、穿層鉆孔和采空區埋管抽采瓦斯。平煤集團己組煤層不具備保護層開采條件，一直以來采用巖巷穿層鉆孔抽采，由于煤層透氣性低，抽采時間長，效率不高。但己組煤層底板庚組煤厚約0.4m，其底板為泥巖，可將庚組及其底板泥巖作為保護層，但庚組煤層頂板有一層厚約2.4m的硬灰巖和約7m的砂巖，在此條件下的己組，包括己15，16和己17的瓦斯治理，需要研究相應的泥巖保護層開采條件下瓦斯治理技術方法。

發明內容

為實現無保護層開采條件下煤層瓦斯安全高效治理，本發明提出一種近距離堅硬頂板下巖石保護層工作面瓦斯治理方法。

一種近距離堅硬頂板下巖石保護層工作面瓦斯治理方法，是在沒有保護層開采條件下，利用突出煤層底板合適層位的軟弱泥巖作為保護層，泥巖工作面采用Y型下行通風，采用被保護層煤巷、順層鉆孔、下向穿層鉆孔，泥巖工作面巷道的上向穿層鉆孔、滯后鉆孔以及采空區埋管等方式抽采被保護層瓦斯和采空區瓦斯。

泥巖工作面采用沿空留巷方式，下進風巷位置砌充填墻，構造Y型通風，考慮到泥巖頂板為堅硬巖層，在充填墻施工完成后，采用爆破切頂方式，切割泥巖層頂板堅硬巖石，迫使泥巖工作面頂板冒落，增加被保護煤層透氣性，為被保護層瓦斯抽采創造條件。

在被保護煤層非突出危險區預先施工一條煤巷，在煤巷中施工順層鉆孔和其下鄰近突出煤層的穿層鉆孔，抽采泥巖工作面被保護區域上段區域卸壓煤層的瓦斯。泥巖工作面開采期間，該煤層巷道采用分段密閉巷道抽采瓦斯方式，作為順層鉆孔和穿層鉆孔抽采瓦斯過程中的輔助手段。

在泥巖工作面下進風巷道中施工穿層鉆孔，抽采泥巖工作面對應被保護煤層的未充分卸壓區瓦斯，鉆孔覆蓋范圍為泥巖工作面下進風巷投影位置兩側各15m區間。

泥巖工作面被保護煤層對應的下段區域的卸壓瓦斯采用泥巖工作面的滯后鉆孔抽采，滯后鉆孔在泥巖工作面沿空留巷內施工，施工時機控制在施工地點距離工作面30～50m范圍內，每一施工地點布置兩個迎向工作面的穿層孔，終孔點穿透被保護層頂板0.5m。

為防止卸壓的被保護層未經上述鉆孔或巷道抽采的瓦斯進入泥巖工作面回風巷，在沿空巷充填墻頂部，每隔15～20m布置一個直徑300mm的抽采管，采用埋管抽采經泥巖工作面采空區進入巷道空間的瓦斯。

本發明在無保護層開采條件下，以泥巖作為保護層開采條件提出的瓦斯治理方法，包含了瓦斯源的瓦斯抽采，瓦斯運移通道中的瓦斯抽采；既涉及卸壓區瓦斯抽采，也考慮到了未充分卸壓區的瓦斯抽采，是消除被保護層突出危險性的方法，也是防止工作面開采過程中瓦斯超限的方法，為實現突出煤層的安全開采提供了技術保障。

附圖說明

圖1是一種近距離堅硬頂板下巖石保護層工作面瓦斯治理方法示意圖。

圖中標號：1—己15,16被保護煤層、2—被保護層煤巷、3—突出危險區邊界線、4—被保護煤層順層鉆孔、5—滯后鉆孔、6—沿空巷切頂爆破后頂板巖石破斷線、7—泥巖下進風巷穿層鉆孔、8—泥巖工作面上進風巷、9—被保護層煤巷下向穿層鉆孔、10—己17被保護煤層、11—泥巖工作面冒落帶、12—泥巖工作面沿空巷充填墻、13—泥巖工作面沿空巷、14—泥巖層、15—充填墻采空區埋管、16—泥巖工作面下進風巷、17—泥巖工作面回風巷。

具體實施方式

如圖1所示，一種近距離堅硬頂板下巖石保護層工作面瓦斯治理方法，是在沒有保護層開采條件下，利用突出煤層底板合適層位的軟弱泥巖作為保護層，泥巖工作面采用Y型下行通風，采用被保護層煤巷、順層鉆孔、下向穿層鉆孔，泥巖工作面巷道的上向穿層鉆孔、滯后鉆孔以及采空區埋管等方式抽采被保護層瓦斯和采空區瓦斯。