[發明專利]一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法

有效

• 申請號: 202011289071.X
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112196612B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李全中;付宏偉;鄭文賢;王凱;劉旭;張貴方;喬士遠;周學鵬;陳妍;徐國林;張新越;陳珂;寇占洋
• 申請（專利權）人: 山西工程技術學院
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/12
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，包括以下步驟：將安裝有密封裝置的第一瓦斯抽采管插入到傾斜大直徑鉆孔中；啟動密封裝置將第一瓦斯抽采管與傾斜大直徑鉆孔之間的環形間隙密封；將除矸裝置連接到第一瓦斯抽采管的出口端和第二瓦斯抽采管的進口端之間，再將第二瓦斯抽采管連接到煤礦井下瓦斯抽采系統；對傾斜大直徑鉆孔進行瓦斯抽采，在瓦斯抽采過程中，矸石暫存到除矸裝置內；矸石在除矸裝置內存儲一定高度后，關閉抽采泵，打開除矸裝置，取出矸石。本發明工藝簡單，采用裝置的結構也簡單，操作簡便，大大提高了瓦斯抽采的效果，具有重要的推廣價值。

技術領域

本發明涉及一種煤礦瓦斯抽采鉆孔封孔技術領域，具體涉及一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法。

背景技術

傾斜大直徑鉆孔是近幾年發展起來的采空區瓦斯抽采新技術，如圖1和圖2所示，采煤工作面50兩側分別為進風巷49和回風巷51，即在采煤工作面50處的回風巷51旁設置一條瓦斯治理巷52，由瓦斯治理巷52向回風巷51鉆進傾斜大直徑鉆孔53，由傾斜大直徑鉆孔53替代回風巷51的聯絡巷抽采上隅角瓦斯，圖2中54為采空區，55為保護煤柱，56為煤層，57為瓦斯抽采系統。

以下文獻：超大直徑鉆孔“以孔代巷” 治理上隅角瓦斯技術(蔣璋，楊保國，山西焦煤科技，2019：47-49）、小莊礦“以孔代巷”瓦斯抽采技術可行性研究（郭林生，林建成，李可，等.中國煤炭，2020，46(9):65-70）、超大直徑鉆孔治理上隅角瓦斯工藝研究（汪開旺. 礦業安全與環保，2020，47( 2) : 90-93）、大直徑鉆孔治理綜采工作面上隅角瓦斯應用（石瑞鵬，高翔，李浩. 山西焦煤科技，2018：31-34）、超大直徑鉆孔采空區瓦斯抽采技術研究（高宏，楊宏偉.煤炭科學技術，2019，47 (2) : 77- 81）、萬安煤業大直徑鉆孔抽采采空區瓦斯技術應用研究（王春麗.煤炭與化工，2019.42（5）：100-103）等介紹了傾斜大直徑鉆孔在煤礦上的應用。

傾斜大直徑鉆孔封孔與普通鉆孔在封孔方式上具有明顯的不同，主要體現在以下方面：

（1）抽采層位不同。傾斜大直徑鉆孔抽采的是采空區和上隅角瓦斯，普通鉆孔抽采的是煤層中的瓦斯。

（2）鉆孔直徑不同。傾斜大直徑鉆孔直徑一般大于350mm，普通鉆孔直徑一般為100mm左右，遠遠大于普通鉆孔直徑。

（3）抽采管不同。傾斜大直徑鉆孔瓦斯抽采管由于直徑大，所以要求更大的剛度，一般要求抽采管可回收。

（4）抽采負壓不同。采空區滲透率遠遠大于煤層中滲透率，所以傾斜大直徑鉆孔抽采負壓遠遠小于普通鉆孔抽采負壓。

由于傾斜大直徑鉆孔較大的抽采直徑和抽采采空區瓦斯，這導致采空區破碎矸石容易進入到瓦斯抽采管道中，影響瓦斯抽采，所以傾斜大直徑鉆孔抽采管路必須設置除矸裝置；由于傾斜大直徑鉆孔較小的抽采負壓，可以采用更簡單和可回收的封孔材料和更短的封孔長度。

發明內容

本發明為了解決現有技術中存在傾斜大直徑鉆孔封孔復雜和瓦斯抽采管道中容易進入石塊的問題，提供一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，其能夠降低傾斜大直徑鉆孔封孔的復雜程度，避免采空區矸石進入抽采管路，保障瓦斯鉆孔封孔質量，提高瓦斯抽采效果。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，包括以下步驟，

（1）將密封裝置安裝到第一瓦斯抽采管上；

（2）將第一瓦斯抽采管插入到傾斜大直徑鉆孔中；

（3）啟動密封裝置將第一瓦斯抽采管與傾斜大直徑鉆孔之間的環形間隙密封；

（4）將除矸裝置的進氣端口與第一瓦斯抽采管的出口端連接；

（5）將除矸裝置的出氣端口連接上第二瓦斯抽采管，再將第二瓦斯抽采管連接到煤礦井下瓦斯抽采系統；