[實用新型]一種煤炭開采水與瓦斯共治系統

有效

• 申請號: 201820593527.3
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN208220720U
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 唐永志;程樺;趙偉;唐彬;汪敏華;姚直書
• 申請（專利權）人: 淮南礦業（集團）有限責任公司;安徽理工大學
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B7/04;E21B43/26;E21F7/00
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 張景云

本實用新型提供一種煤炭開采水與瓦斯共治系統，包括至少一孔從地面向首采煤層臨近的含水層施工豎向鉆孔，以及與豎向鉆孔連通的處于含水層中的水平注漿堵水鉆孔，所述水平注漿堵水鉆孔至少為一孔；以及與豎向鉆孔連通的處于首采煤層的第一水平抽采鉆孔；以及與豎向鉆孔連通的處于首采煤層上覆巖層的第二水平抽采鉆孔。本實用新型的優點在于：通過豎向地面鉆孔施工水平鉆孔，綜合完成煤礦瓦斯治理和水害治理工作，相比分別施工瓦斯治理鉆孔和地下水治理鉆孔，效率更高、經濟性更高。

技術領域

本實用新型涉及礦產資源開發領域，更具體地說是一種煤炭開采水與瓦斯共治系統。

背景技術

在地下煤炭資源開采過程中，常常會受到地下水和瓦斯的威脅。在采煤之前，多采用鉆孔的方法分別進行地下水封堵和瓦斯抽采工作，鉆孔一般由地面或井下巷道內施工。采用地面豎向鉆孔進行堵水和瓦斯抽采安全性好，但鉆孔工程量大，施工成本高。而從井下巷道施工鉆孔，鉆孔工程量小，但易引發噴孔事故，導致地下水或瓦斯涌入巷道，甚至可能誘發煤與瓦斯突出事故，造成人員傷亡和經濟損失，危險性較高。此外，目前瓦斯抽采鉆孔受地下水影響較大，地下水涌入瓦斯抽采鉆孔會降低抽采鉆孔有效氣流斷面，增大抽采負壓損耗，從而導致瓦斯抽采鉆孔工作效率降低或失效。因此，現有的煤礦地下水與瓦斯治理技術難以安全、經濟、高效地完成煤炭開采中水與瓦斯的治理工作。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是水與瓦斯災害條件下，煤炭開采危險性高、工程量大和施工成本高，提供一種煤炭開采水與瓦斯共治系統。

本實用新型通過以下技術方案來解決上述技術問題：

一種煤炭開采水與瓦斯共治系統，包括至少一孔從地面向首采煤層臨近的含水層施工豎向鉆孔，以及與豎向鉆孔連通的處于含水層中的水平注漿堵水鉆孔，所述水平注漿堵水鉆孔至少為一孔；

以及與豎向鉆孔連通的處于首采煤層的第一水平抽采鉆孔；

以及與豎向鉆孔連通的處于首采煤層上覆巖層的第二水平抽采鉆孔。

優選的，還包括：依次開設在首采煤層上方的煤層以及該煤層的上覆巖層分別與豎向鉆孔連通的第三水平抽采鉆孔和第四水平抽采鉆孔。

優選的，還包括輔助豎向抽采鉆孔；所述輔助豎向抽采鉆孔底端處于煤層中。

本實用新型還提供一種煤炭開采水與瓦斯共治系統的施工方法：包括以下步驟：

注漿堵水施工步驟：從地面向首采煤層臨近的含水層施工豎向鉆孔，然后通過定向鉆在含水層中施工含水層水平注漿堵水鉆孔，向含水層水平注漿堵水鉆孔中注入堵水材料，封堵含水層中的地下水；

瓦斯抽采鉆孔施工步驟：由豎向鉆孔向首采煤層施工第一水平抽采鉆孔，由豎向鉆孔向首采煤層上覆巖層施工第二水平抽采鉆孔；

首采煤層瓦斯預抽采消突施工步驟：由首采煤層水平抽采鉆孔對首采煤層賦存的瓦斯進行預抽采，消除首采煤層的突出隱患；

首采煤層瓦斯抽采和其上方煤層瓦斯預抽采施工步驟：在開采首采煤層的同時，由布置在首采煤層上覆巖層中的第二水平抽采鉆孔抽采首采煤層開采過程中析出的瓦斯，同時抽采由于首采煤層開采泄壓導致的其上方煤層涌入首采煤層上覆巖層的瓦斯，即對上方煤層進行預抽采。

優選的，根據第二水平抽采鉆孔對上方煤層的抽采效果，可選擇在上方煤層中施工第三水平抽采鉆孔或上方煤層上覆巖層第四水平抽采鉆孔進行進一步的瓦斯抽采工作。

優選的，如煤層透氣性較差，可向煤層抽采鉆孔注入高壓水，對煤層進行水壓致裂增加透氣性后，再開展瓦斯預抽采工作。

本實用新型的優點在于：

1.通過豎向地面鉆孔施工水平鉆孔，綜合完成煤礦瓦斯治理和水害治理工作，相比分別施工瓦斯治理鉆孔和地下水治理鉆孔，效率更高、經濟性更高；