[發(fā)明專利]一種采煤工作面裂隙帶瓦斯抽采方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011152809.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112302704A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石軍;李立;王海波;王建軍;龔亮;郝晉輝;王國飛;賈藝棟
• 申請（專利權(quán)）人: 山西汾西礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司雙柳煤礦
• 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

本發(fā)明公開一種采煤工作面裂隙帶瓦斯抽采方法，其原理為在工作面回采前，通過對采空區(qū)上覆巖層移動與瓦斯?jié)B流研究確定鉆孔布置方法，在工作面回風(fēng)順槽內(nèi)鉆場內(nèi)布置沿工作面走向的錯位高、低位裂隙帶定向長鉆孔，高位鉆孔的主孔段在工作面回采后形成的采空區(qū)上方30m范圍內(nèi)延伸，低位鉆孔在工作面位置適當下沉，低位鉆孔采用低負壓、高位鉆孔采用高負壓均衡抽采模式，抽采工作面采動后裂隙帶和采空區(qū)內(nèi)瓦斯。該方法能實現(xiàn)對采煤工作面裂隙帶瓦斯充分抽采，降低回采工作面上隅角和回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛?，同時起到治理采空區(qū)瓦斯的作用，達到工作面瓦斯治理，確保采煤工作面安全回采。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種瓦斯抽采方法，屬于煤礦井下回采工作面瓦斯治理和瓦斯抽采領(lǐng)域，具體涉及一種采煤工作面裂隙帶瓦斯抽采方法。

背景技術(shù)

我國煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，易引發(fā)各類重大安全事故，其中與煤炭伴生并賦存在煤層中的瓦斯，是威脅我國煤礦安全的最大致災(zāi)因子之一。同時，瓦斯又是一種潔凈、高效的能源，如果將這些瓦斯資源進行有效抽采，將會大大緩解我國能源緊張的局面。因此，無論從保證礦井安全生產(chǎn)還是資源利用的角度來說，都應(yīng)當對煤礦瓦斯進行抽采。

由于煤礦綜合機械化采煤開采強度大、生產(chǎn)集中、推進速度快,使采煤工作面瓦斯涌出表現(xiàn)出了強度高、數(shù)量大和極不均衡等特點,同時綜采工作面由于采高較大,走向長度較長,推進速度較快,因而往往形成較大面積的采空區(qū),在頂板周期來壓時,常造成工作面及其回風(fēng)流瓦斯超限,對安全生產(chǎn)構(gòu)成了極大威脅。煤壁、落煤和采空區(qū)是工作面瓦斯涌出的三個部分,其中采空區(qū)瓦斯涌出在工作面瓦斯涌出中占有較大的比例。由于綜采面多為長壁式采煤工作面,而一般長壁工作面采空區(qū)的瓦斯涌出量占工作面總瓦斯涌出量的30-40％以上,多者達70-80％,采空區(qū)瓦斯的大量涌出往往導(dǎo)致工作面瓦斯超限頻繁和被迫停產(chǎn),甚者釀成重大惡性事故,造成人員傷亡和巨大經(jīng)濟損失。為了保證較高的產(chǎn)量,必須保證一定的割煤速度,因此工作面煤壁、落煤瓦斯涌出難以有效控制。

隨著采場向深部區(qū)域的延伸，礦井瓦斯涌出量越來越大，制約了采煤工作面的高產(chǎn)高效。目前采煤工作面裂隙帶瓦斯治理方法主要采用：運輸巷扇形裂隙帶普通鉆孔加抽采巷平行裂隙帶普通鉆孔和高抽巷治理采空區(qū)瓦斯三種方式。扇形裂隙帶普通鉆孔加平行裂隙帶普通鉆孔由于受鉆探設(shè)備技術(shù)條件影響與設(shè)計的方位及層位存在較大差異，特別是運輸巷扇形裂隙帶鉆孔連續(xù)性差，導(dǎo)致上隅角瓦斯在鉆場接替期間出現(xiàn)階段性偏高，并且鉆孔有效使用率低；高抽巷治理效果雖然較好，但掘進成本大，施工周期長，并要超前施工，給礦井采煤工作面銜接帶來很大的壓力。

鑒于以上情況，在摸索中擬利用先進的鉆探裝備通過對采煤工作面裂隙帶瓦斯抽采方法的技術(shù)研究，尋求更經(jīng)濟、合理、有效的采空區(qū)瓦斯治理方法，達到采煤工作面上隅角“治的住、治的省”的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，在瓦斯抽采鉆孔設(shè)計時結(jié)合考慮工作面上覆巖層運動破壞規(guī)律，提供一種利用定向長鉆孔抽采工作面裂隙帶瓦斯的方法。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對采煤工作面裂隙帶瓦斯充分抽采，降低回采工作面上隅角和回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛?，同時起到治理采空區(qū)瓦斯的作用，達到工作面瓦斯治理，確保采煤工作面安全回采。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種采煤工作面裂隙帶瓦斯抽采方法，其特征在于，包括：鉆場布置，鉆孔施工步驟，下護壁篩管；采煤工作面回采前施工沿工作面走向的錯位高、低位裂隙帶定向長鉆孔，使所述裂隙帶定向長鉆孔高位鉆孔的主孔段在工作面回采后形成的采空區(qū)上方30m范圍內(nèi)延伸，低位鉆孔在工作面位置適當下沉；

瓦斯抽采步驟，當裂隙帶定向長鉆孔施工完成后，通過高壓膠管連接抽采系統(tǒng)進行瓦斯抽采。

其中，所述裂隙帶定向長鉆孔包括：