[發明專利]煤巖巷關聯的掘進巷道利用貫通鉆孔進行瓦斯排放的方法

有效

• 申請號: 201810012296.7
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108561175B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 李振峰;李定啟;譚毅;袁瑞甫;韋四江;支光輝;王明中;郭臻臻
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明涉及了一種煤巖巷關聯的掘進巷道利用貫通鉆孔進行瓦斯排放的方法，通過巖石巷道及石門對煤層局部進行瓦斯消溶或淺孔排放，然后進行石門揭煤掘進；在兩個石門間的待掘煤層巷道方向打貫通鉆孔，引進風流直接通過鉆孔，進行瓦斯卷吸排放，且污風通過巖石巷道排放，使掘進工作面處于新鮮風流之中。采用該方法后，使原來的掘進頭煤壁淺孔排放變為貫通鉆孔排放，大大提高了排放效率及安全程度。

技術領域

本發明屬于煤礦瓦斯治理技術領域，特別是涉及一種煤巖巷關聯的掘進巷道利用貫通鉆孔進行瓦斯排放的方法。

背景技術

在煤礦井下開采中，對于高瓦斯煤層與突出煤層，必須采用一定的防范措施，方能進行安全開采，在該類情況的煤巷掘進中，有許多防范措施和方法，《煤礦安全規程》局部綜合防突措施第215條規定：煤巷掘進工作面應當選用超前預抽瓦斯、超前鉆孔排放瓦斯的防突措施或其它經試驗證明有效的防突措施。可見，煤巷掘進中超前預抽瓦斯及超前鉆孔排放瓦斯還是兩種主要的防范手段。超前預抽瓦斯是指在巷道端頭或相鄰的巖巷內布置鉆場，用煤礦巷道鉆機施工順煤層鉆孔、垂直鉆孔或斜交煤層的鉆孔，再將施工好的鉆孔接入煤礦瓦斯抽采管路，利用瓦斯抽放泵對煤層中的游離狀瓦斯進抽采。由于該種方法需要價格昂貴的抽采設備和抽采系統及復雜的管理程序，進而使煤礦生產的成本大幅提高，因此，在許多合適的礦井條件下，采用超前鉆孔排放瓦斯，不失是一種經濟的手段。

超前鉆孔的排放方法首先根據煤層瓦斯的滲透性進行鉆孔排放半徑計算，然后根據有效的排放半徑和距離，在煤巷掘進端頭的煤壁上打上若干個排放鉆孔，鉆孔深度在5米～10米左右，然后讓鉆孔周邊的瓦斯自然向外逸散排放一段時間，使掘進頭前方煤壁內一定距離的瓦斯濃度降低到合適范圍，再掘進一段距離，重新在前方煤壁上打孔進行新的排放。

該種方法比瓦斯抽放方法成本要低，但明顯的缺點在于：一是對于低透氣性的煤層，瓦斯不宜釋放，排放效果較差；二是抽放鉆孔是利用瓦斯主體逸散效應進行工作的，其排放時間長，需要1天～2天左右的時間，而且排放率隨鉆孔深度增加而衰減，鉆孔淺部的瓦斯排出較多，鉆孔深部的瓦斯排出較少，影響該種方法的使用效果。

在高瓦斯或突出煤層的區段巷道掘進時，都要在煤層底板先掘進一條底板瓦斯抽放巷或巖石集中巷，作為瓦斯抽放及生產時的運輸或通風巷道使用；當該巷道掘進完成以后，通常的做法是，在該巖巷內向煤層區段平巷的掘進位置，隔一定的間距打瓦斯抽放鉆孔或瓦斯排放鉆孔，進行整條巷道的瓦斯抽放或排放工作。前已述及，這種方法的缺點是：抽放時成本高，排放時效果差。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種煤巖巷關聯的掘進巷道利用貫通鉆孔進行瓦斯排放的方法，該方法成本低、施工安全，利用巖巷內無瓦斯和便于通風的優勢，利用煤巷掘進中煤體便于打貫通鉆孔和局部使用瓦斯消融劑的優勢，從而實現無抽放設備的煤巷掘進高效瓦斯排放。

本發明為了解決上述問題所采取的技術方案是，提供了一種煤巖巷關聯的掘進巷道利用貫通鉆孔進行瓦斯排放的方法，包括以下施工步驟：

第一步：在礦井中厚煤層設計區段邊界的一側底板巖層中開設軌道上山、運輸上山和回風上山，軌道上山和運輸上山之間的距離為15米～20米，運輸上山和回風上山之間的距離為15米～20米；在礦井中厚煤層的設計區段內開設有區段煤層平巷，在設計區段煤層平巷的底板巖層內開設有區段底板瓦斯抽放巷，其與煤層底板的法向距離為10米～12米。

第二步：在區段底板瓦斯抽放巷內每隔一定的距離向區段煤層平巷的方向依次開掘第一平石門開口、第二平石門開口……第N平石門開口，這里N取正整數，每個平石門開口的掘進距離為10米～15米，并使其端頭與煤層底板的最短距離保持在5米巖柱以上。

第三步：在從回風上山開始的第一平石門內布置鉆場，所述鉆場由8個以上瓦斯鉆孔組成且呈扇形分布，每個瓦斯鉆孔均由平石門向煤層方向施工，所述瓦斯鉆孔穿透煤層至煤層頂板。