[發明專利]一種高瓦斯煤層無煤柱開采及瓦斯治理的方法

有效

• 申請號: 202010439584.8
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111577281B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 袁永;朱成;陳忠順;王文苗;陳大廣;張村;王沉;朱德福;李波;王圣志;鐘慧偉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F7/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

本發明公開了一種高瓦斯煤層無煤柱開采及瓦斯治理的方法，適用于煤礦井下使用。首先開掘工作面A兩側的回采巷道及工作面B的運輸巷，開掘期間在巷道幫部打設順層鉆孔預抽煤層瓦斯，繼續開掘兩個工作面的開切眼并貫通；此時工作面A屬“Y+L”型通風系統，工作面通風量較大，有利于將上隅角處瓦斯沖淡和排出，克服上隅角瓦斯積聚難題。工作面A回采期間以沿空留巷方式保留其進風巷、以迎采掘巷的方式布置工作面B的回風巷，A工作面回采后B工作面接替回采，實現了“W”型綜放面順序接替“Y+L”型綜放面，B工作面回采期間以帶采方式回收兩工作面之間的護巷煤柱，實現了無煤柱開采，有效提升礦井的采出率，解決了高瓦斯工作面內上隅角瓦斯治理難題。

技術領域

本發明涉及一種高瓦斯煤層無煤柱開采及瓦斯治理的方法，屬于煤炭開采技術領域。

背景技術

潞安礦區煤炭資源儲量豐富，目前主采3#煤層，本煤層平均厚度5～7m，以貧瘦煤、貧煤為主，煤層瓦斯含量10.13～26.01m³/t，滲透率普遍小于0.5×10^-15m²，屬低滲透率高瓦斯厚煤層。目前主要選用綜采放頂煤工藝開采3#煤層，但面臨以下難題：(1)掘巷期間煤層絕對瓦斯涌出量較大，受獨頭巷道通風方式影響，掘進速度較慢；(2)工作面產量高、推進速度快、開采強度大，工作面接續緊張；(3)鄰近工作面間一般留設寬度為30～50m的護巷煤柱，降低工作面采出率，優質煤炭資源浪費嚴重；(4)為解決上隅角瓦斯易超限難題，一般需增大工作面的供風量，導致礦井乏風瓦斯濃度較低，無法進行有效利用，增大溫室氣體排放量。

發明內容

本發明目的是針對高瓦斯煤層開采問題，提供一種步驟簡單，開采效果好的高瓦斯煤層無煤柱開采及瓦斯治理的方法。

為實現上述目的，本發明的高瓦斯煤層無煤柱開采及瓦斯治理的方法，其具體步驟如下：

a首先開掘工作面A兩側的作為運輸巷的煤巷、作為進風巷的煤巷與頂板內作為高抽巷的巖巷，同步開掘工作面B的作為運輸巷的煤巷，各煤巷開掘期間，緊跟掘進工作面利用鉆機在巷道幫部向預回采的煤體內打設順層鉆孔，通過順層鉆孔預抽兩工作面未開采煤體內的瓦斯，降低開采煤層瓦斯含量；

b上述巷道布置完成后，繼續開掘工作面A及工作面B的開切眼，同時布置聯絡巷將兩工作面切眼貫通；兩工作面切眼及聯絡巷布置完成后，工作面A即具備了兩進一回通風系統：工作面A的運輸巷、進風巷均作為進風巷道使用，工作面B的運輸巷作為回風巷道使用，工作面A的相關綜采設備布置完成后即可開始回采；回采期間A工作面的運輸巷隨采隨棄、進風巷則以沿空留巷的方式保留，頂板高抽巷對工作面A的瓦斯進行高位抽放。由于此時工作面A運輸巷—工作面A—工作面A進風巷構成了“Y”型通風系統，工作面B切眼—工作面B運輸巷構成“L”型回風系統，因而工作面A此時為“Y+L”型通風系統，此時工作面A兩側的回采巷道皆為進風巷道，通風量較大，從而將上隅角處瓦斯沖淡和排出，克服上隅角瓦斯積聚難題；

c在工作面A的回采期間，以迎采掘巷的方式布置工作面B作為回風巷的煤巷，掘巷期間同樣在煤巷的幫部布置順層鉆孔預抽工作面B預回采煤體內的瓦斯，為確保工作面B回風巷及工作面A進風巷的圍巖穩定性，在工作面B回風巷開掘期間同時開掘工作面B頂板內作為高抽巷的巖巷；

d上述巷道開掘完成后，即可開始布置B工作面所需的開采裝備，工作面A回采結束后可立即接替回采工作面B，極大的縮短了鄰近工作面接替時間，B工作面回采期間，以沿空留巷方式保留下來的工作面A進風巷作為工作面B的進風巷道使用，B工作面的運輸巷作為另外一條進風巷道使用，B工作面的回風巷則作為回風巷道使用，此時B工作面的通風系統屬于偏“W”型兩進一回通風，由于此時工作面B兩側回采巷道仍均為進風巷道，從而解決工作面B上隅角瓦斯積聚難題；

e工作面B回采期間以帶采的方式回收護巷煤柱，真正實現了兩相鄰高瓦斯工作面間無煤柱開采，提高工作面的采出率，避免煤炭資源浪費。