[發明專利]一種緩傾斜厚煤層分層綜采的工作面動壓注水降塵方法

有效

• 申請號: 202010670437.1
• 申請日: 2020-07-13
• 公開（公告）號: CN111794798B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 楊德傳;高明中;付寶杰;桑延慶;李冰冰;趙慶沖;杜哲
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F5/02
• 代理公司: 合肥維可專利代理事務所(普通合伙) 34135
• 代理人: 吳明華

本發明公開了一種緩傾斜厚煤層分層綜采的工作面動壓注水降塵方法，包括以下步驟：按照煤層的兩邊分別鉆出膠帶機順槽、回風順槽，并將膠帶機順槽、回風順槽的末端打通以連接形成用于綜合采煤的工作面；在膠帶機順槽、回風順槽內按照其長度方向間隔鉆孔，以鉆出間隔的動壓孔Ⅰ，并向動壓孔Ⅰ內填充用于封堵動壓孔Ⅰ徑向的截流器Ⅰ；按照預定排氣規則，經過截流器Ⅰ向動壓孔Ⅰ內注入安全氣體，再經過截流器Ⅰ使安全氣體將動壓孔Ⅰ內的危險氣體置換出來；按照預定排氣規則，安全氣體將間隙充分撐開避免出現危險氣體游離后泄壓導致的壓實效應；危險氣體和安全氣體混合以不斷且持續地稀釋其濃度，很大程度上減弱危險氣體聚集效應。

技術領域

本發明涉及礦山安全開采技術領域，尤其涉及一種緩傾斜厚煤層分層綜采的工作面動壓注水降塵方法。

背景技術

為解決厚煤層堅硬頂板俯斜開采綜采工作面煤塵大的問題，傳統的方法是在厚煤層上分層綜采工作面的皮帶機順槽和回風順槽內沿平行工作面在煤層中預抽煤層超前卸壓瓦斯，并利用抽采瓦斯管兼作注水管進行靜壓注水。

也就是抽排方式泄壓瓦斯，但是這種方式存在弊端：

1.帶來壓實效應，壓實效應：瓦斯抽采打孔時，孔內壓力基本與大氣壓力相同，孔壁附近的游離態瓦斯的初始壓力基本與地層壓力相同，游離態瓦斯將快速向鉆孔內運移；當壓力低于臨界解析壓力時，吸附瓦斯也急速解析成游離瓦斯排出，短時間內孔壁附近壓力消失，在地層壓力作用下煤體縫隙被壓實，通道減少，滲透率大幅度下降；

2.速敏效應，是指因流體流動速度變化引起儲層巖石中微粒運移、堵塞喉道，導致出現鉆孔變小、滲透率降低、孔徑變小、瓦斯抽采量快速衰減現象；

3.聚集效應，抽排方式將煤層中的瓦斯集中匯聚，從而增大空氣中瓦斯的濃度，導致局部瓦斯積聚存在安全威脅。

且工作面的粉塵隨著開采強度的增加而加大，除采煤機正常割煤時的灑水降塵外，對于煤層含水量為小于4％厚煤層俯斜綜采時煤壁破裂下落產生了大量的煤塵，采用通常的采煤機灑水難以達到降塵效果，存在弊端：

4.傳統靜壓注水基于上述的孔小、滲透率低等問題，無法有效滲透濕潤煤層。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種緩傾斜厚煤層分層綜采的工作面動壓注水降塵方法，按照預定排氣規則，安全氣體將間隙充分撐開避免出現危險氣體游離后泄壓導致的壓實效應；危險氣體和安全氣體混合以不斷且持續地稀釋其濃度，并從截流器Ⅰ或截流器Ⅱ中直流排出完成氣體置換，很大程度上減弱危險氣體聚集效應。

為了實現上述目的，本發明提供了一種緩傾斜厚煤層分層綜采的工作面動壓注水降塵方法，所述注水降塵方法包括以下步驟：

S1、按照煤層的兩邊分別鉆出膠帶機順槽、回風順槽，并將膠帶機順槽、回風順槽的末端打通以連接形成用于綜合采煤的工作面；

S2、在膠帶機順槽、回風順槽內按照其長度方向間隔鉆孔，以鉆出間隔的動壓孔Ⅰ，并向動壓孔Ⅰ內填充用于封堵動壓孔Ⅰ徑向的截流器Ⅰ；

S3、按照預定排氣規則，經過截流器Ⅰ向動壓孔Ⅰ內注入安全氣體，再經過截流器Ⅰ使安全氣體將動壓孔Ⅰ內的危險氣體置換出來；

S4、按照預定灌注規則，經過截流器Ⅰ向動壓孔Ⅰ內注入工作液體，再經過截流器Ⅰ向動壓孔Ⅰ內注入間隔液體，重復多次最后憋壓；

S5、在工作面內沿工作面的長度方向間隔鉆孔，以鉆出間隔的動壓孔Ⅱ，并向動壓孔Ⅱ內填充用于封堵動壓孔Ⅱ徑向的截流器Ⅱ；

S6、按照預定排氣規則，經過截流器Ⅱ向動壓孔Ⅱ內注入安全氣體，再經過截流器Ⅱ使安全氣體將動壓孔Ⅱ內的危險氣體置換出來；

S7、按照預定灌注規則，經過截流器Ⅱ向動壓孔Ⅱ內注入工作液體，再經過截流器Ⅱ向動壓孔Ⅱ內注入間隔液體，重復多次最后憋壓。