[發明專利]一種頂板高位梳狀鉆孔抽采采空區瓦斯方法

在審

• 申請號: 202011442761.4
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112593997A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 張飛;賀光會;劉立州;趙瑋燁;康鍇;王潤超;韓德虎;趙學良;王寧;尚瑋煒;王莉;羅華貴;朱永輝
• 申請（專利權）人: 山西晉煤集團技術研究院有限責任公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/26
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

1.一種頂板高位梳狀鉆孔抽采采空區瓦斯方法，采用在采區巷道或順槽巷道兩側沿地層傾向在采煤工作面頂板布置高位梳狀鉆孔，所述高位梳狀鉆孔的主孔布置在煤層頂板彎曲下沉帶內，位于煤層頂板裂隙帶與彎曲下沉帶交界處上部1-2m范圍內；根據主孔所處采面上部位置選擇不同的分支孔布置方式，采煤工作面回采期間利用分支孔抽采采空區頂板裂隙帶瓦斯；工作面回采結束后，持續對老采空區遺煤及鄰近層卸壓瓦斯進行抽采；

其特征在于：所述采煤工作面頂板布置高位梳狀鉆孔的方法，包括如下步驟：

第一步，鉆孔跟蹤，在采區巷道或順槽巷道兩側施工鉆場內設計頂板高位梳狀鉆孔區域對應的煤層中預先施工傾向千米定向鉆孔，施工期間執行探頂探底，根據探頂探底信息掌握煤層賦存情況，然后根據煤層賦存情況以及煤層頂板彎曲下沉帶及裂隙帶范圍參數設計頂板高位梳狀鉆孔主孔及分支孔技術參數，并將設計好的鉆孔技術參數輸入到隨鉆測量系統監控軟件內；

第二步，根據井下試驗地點的地質資料和鉆進要求，采用定向鉆機施工上行巖孔，定向鉆機螺桿馬達彎頭角度≮1.25°，由采區巷道或順槽巷道兩側施工鉆場內頂板施工至煤層頂板彎曲下沉帶，其中主孔在彎曲下沉帶處拐點必須位于采煤工作面“O”型圈以外10-15m，主孔進入煤層頂板彎曲下沉帶以后，繼續向上鉆進使主孔位于煤層頂板裂隙帶與彎曲下沉帶交界處上部1-2m范圍內；

第三步，根據主孔所處采面上部位置選擇不同的分支孔布置方式，當主孔靠近切眼時，分支向切眼側傾斜向下均勻布置，分支孔間距為40-80m；分支向切眼對側傾斜向下均勻布置時，靠近兩側巷道各施工兩個，且分支孔之間距離為40-80m；當主孔靠近撤架通道時，分支向撤架通道側傾斜向下均勻布置，分支孔間距為40-80m；分支向撤架通道對側傾斜向下均勻布置時，靠近兩側巷道各施工兩個，且分支孔之間距離為40-80m；其余主孔開分支時，靠近兩側巷道各施工兩個，分支向主孔兩側傾斜向下布置，分支孔間距為20-40m。

2.根據權利要求1所述的一種頂板高位梳狀鉆孔抽采采空區瓦斯方法，其特征在于：第二步中所述主孔至少覆蓋兩個及以上采煤工作面。

3.根據權利要求1所述的一種頂板高位梳狀鉆孔抽采采空區瓦斯方法，其特征在于：第二步中所述主孔的終孔位置位于控制最遠的采煤工作面“O”型圈以內30-50m。

4.根據權利要求1所述的一種頂板高位梳狀鉆孔抽采采空區瓦斯方法，其特征在于：第二步中所述主孔間距控制在60-80m范圍內，靠近切眼和撤架通道的鉆孔距切眼和撤架通道的距離控制在20-40m。

5.根據權利要求1所述的一種頂板高位梳狀鉆孔抽采采空區瓦斯方法，其特征在于：采面上部位置主孔的第一個分支孔終孔位置與巷道水平面夾角為56-60°，分支孔覆蓋主孔兩側10-20m范圍，且所有分支孔終孔位置均位于煤層頂板裂隙帶中下部，采空區“O”型圈以內。