專利名稱：突出煤層下向順層長鉆孔遞進(jìn)掩護(hù)區(qū)域性瓦斯抽采方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及突出煤層下向順層長鉆孔遞進(jìn)掩護(hù)區(qū)域性瓦斯抽采方法，尤其適用于煤層賦存穩(wěn)定、傾角小于10°、堅固性系數(shù)大于0.5的單一突出煤層區(qū)域性的瓦斯抽采。
背景技術(shù)：
隨著煤層開采深度的增加，煤層瓦斯壓力和瓦斯含量越來越大，部分煤層轉(zhuǎn)化為突出煤層。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，突出煤層開采前應(yīng)進(jìn)行瓦斯抽采，通常采用的區(qū)域性瓦斯抽采方法有保護(hù)層開采和底板巖巷煤層預(yù)抽兩種，但這兩種抽采方法工期長、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種工期短、低成本的突出煤層下向順層長鉆孔遞進(jìn)掩護(hù)區(qū)域性瓦斯抽采方法。
本發(fā)明的突出煤層下向順層長鉆孔遞進(jìn)掩護(hù)區(qū)域性瓦斯抽采方法1)在上區(qū)段工作面機(jī)巷的下幫，向瓦斯抽采工作面上半?yún)^(qū)域施工鉆孔，鉆孔沿煤層傾向平行布置，覆蓋瓦斯抽采工作面上半?yún)^(qū)域，鉆孔間距為2～5m、直徑為90mm，鉆孔穿過設(shè)定工作面腰巷位置，繼續(xù)鉆進(jìn)，保證孔底距工作面腰巷下幫不小于10m；2)當(dāng)鉆孔施工結(jié)束后，退出鉆桿，插入封孔管實施封孔，封孔長度不小于10m，封孔管長度不小于12m、直徑40mm；3)用匯流管連接封孔管，將鉆孔與抽采管路連通進(jìn)行瓦斯抽采，保證抽采系統(tǒng)在鉆孔孔口形成的負(fù)壓不低于15kPa，抽采時間不低于3個月；4)對工作面上半?yún)^(qū)域進(jìn)行煤層突出危險性驗證，當(dāng)煤層殘余瓦斯含量降到8m3/t以下或是殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下，停止抽采，反之繼續(xù)抽采，直至達(dá)到要求；5)沿設(shè)定位置掘進(jìn)工作面腰巷，腰巷的斷面為5～8m2；6)在工作面腰巷的下幫，向瓦斯抽采工作面下半?yún)^(qū)域施工鉆孔，鉆孔沿煤層傾向平行布置，覆蓋瓦斯抽采工作面下半?yún)^(qū)域，鉆孔間距為2～5m、直徑為90mm，鉆孔穿過設(shè)定工作面腰巷位置，繼續(xù)鉆進(jìn)，保證孔底距工作面機(jī)巷下幫不小于10m；7)當(dāng)鉆孔施工結(jié)束后，退出鉆桿，插入封孔管實施封孔，封孔長度不小于10m，封孔管長度不小于12m、直徑40mm；8)用匯流管連接封孔管，將鉆孔與抽采管路連通進(jìn)行瓦斯抽采，保證抽采系統(tǒng)在鉆孔孔口形成的負(fù)壓不低于15kPa，抽采時間不低于3個月；9)對工作面下半?yún)^(qū)域進(jìn)行煤層突出危險性驗證，當(dāng)煤層殘余瓦斯含量降到8m3/t以下或是殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下，停止抽采，反之繼續(xù)抽采，直至達(dá)到要求；10)在設(shè)定位置掘進(jìn)機(jī)巷，重復(fù)上述過程，進(jìn)行下區(qū)段工作面的瓦斯抽采。
所述的腰巷沿走向布置在工作面傾向的中部。
本方法采用順層長鉆孔抽采煤層巷道掘進(jìn)區(qū)域和工作面開采區(qū)域煤體瓦斯，適用于煤層賦存穩(wěn)定、傾角小于10°、堅固性系數(shù)大于0.5的單一突出煤層區(qū)域性的瓦斯抽采。該方法由淺部向深部、由低瓦斯區(qū)向高瓦斯區(qū)，由上階段工作面機(jī)巷或腰巷施工下向傾斜順層長鉆孔、預(yù)抽煤層瓦斯，可以有效降低煤層瓦斯含量，區(qū)域性消除煤層的突出危險性，實現(xiàn)突出煤層巷道綜合機(jī)械化掘進(jìn)和安全高效開采；采用該方法還可大幅度降低瓦斯抽采工程量、縮短瓦斯治理時間，實現(xiàn)突出煤層巷道綜合機(jī)械化掘進(jìn)和安全高效開采。有效降低巷道掘進(jìn)和工作面回采期間的瓦斯涌出量，保證工作面的安全生產(chǎn)。煤巷掘進(jìn)速度由40～50m提高到350m以上，縮短了工作面準(zhǔn)備時間，工作面日產(chǎn)量可達(dá)5000t以上。
具體實施例方式
本發(fā)明突出煤層下向順層長鉆孔遞進(jìn)掩護(hù)區(qū)域性瓦斯抽采方法設(shè)定工藝參數(shù)鉆孔沿煤層傾向平行布置，間距2～5m，直徑90mm，鉆孔長度為工作面傾向長度的一半加10m，保證工作面腰巷或機(jī)巷下幫距鉆孔終孔的距離不小于10m；鉆孔封孔長度不小于10m，封孔管直徑為40mm，通過匯流管將鉆孔連通抽采管路。腰巷為工作面瓦斯治理專用巷道，沿走向布置在工作面傾向的中部，斷面設(shè)計為5～8m2；保證鉆孔孔口負(fù)壓不低于15kPa，預(yù)抽時間不低于3個月。
上半?yún)^(qū)域鉆孔施工從上區(qū)段工作面機(jī)巷施工下向順層長鉆孔，抽采工作面上半?yún)^(qū)域煤層瓦斯，鉆孔施工結(jié)束后立即封孔，并用匯流管將鉆孔連通抽采管路。
上半?yún)^(qū)域瓦斯抽采鉆孔連通抽采管路后立即進(jìn)行瓦斯抽采，保證足夠的預(yù)抽時間，實現(xiàn)工作面上半?yún)^(qū)域煤層的均勻有效抽采。
上半?yún)^(qū)域消除突出危險性驗證通過瓦斯抽采，工作面上半?yún)^(qū)域煤層殘余瓦斯含量應(yīng)降為8m3/t以下或是殘余瓦斯壓力降為0.74MPa，徹底消除工作面上半?yún)^(qū)域煤層的突出危險性，保證腰巷的安全施工。
腰巷施工工作面上半?yún)^(qū)域煤層消除突出危險后，在工作面中部施工腰巷，為施工工作面下半?yún)^(qū)域的抽采鉆孔做準(zhǔn)備。
下半?yún)^(qū)域鉆孔施工從腰巷中施工下向順層長鉆孔，抽采工作面下半?yún)^(qū)域煤層瓦斯，鉆孔施工結(jié)束后立即封孔，并用匯流管連入抽采管路。
下半?yún)^(qū)域瓦斯抽采鉆孔連入抽采管路后立即進(jìn)行瓦斯抽采，保證足夠的預(yù)抽時間，實現(xiàn)工作面下半?yún)^(qū)域煤層的均勻有效抽采。
下半?yún)^(qū)域消除突出危險性驗證通過瓦斯抽采，工作面下半?yún)^(qū)域煤層殘余瓦斯含量應(yīng)降為8m3/t以下或是殘余瓦斯壓力降為0.74MPa，徹底消除工作面下半?yún)^(qū)域煤層的突出危險性，保證機(jī)巷的安全施工。
掘進(jìn)煤層巷道回采煤層在工作面煤體全部消除突出危險后，便可施工煤層巷道，進(jìn)行回采煤層。
權(quán)利要求
1.突出煤層下向順層長鉆孔遞進(jìn)掩護(hù)區(qū)域性瓦斯抽采方法，其特征在于1)在上區(qū)段工作面機(jī)巷的下幫，向瓦斯抽采工作面上半?yún)^(qū)域施工鉆孔，鉆孔沿煤層傾向平行布置，覆蓋瓦斯抽采工作面上半?yún)^(qū)域，鉆孔間距為2～5m、直徑為90mm，鉆孔穿過設(shè)定工作面腰巷位置，繼續(xù)鉆進(jìn)，保證孔底距工作面腰巷下幫不小于10m；2)當(dāng)鉆孔施工結(jié)束后，退出鉆桿，插入封孔管實施封孔，封孔長度不小于10m，封孔管長度不小于12m、直徑40mm；3)用匯流管連接封孔管，將鉆孔與抽采管路連通進(jìn)行瓦斯抽采，保證抽采系統(tǒng)在鉆孔孔口形成的負(fù)壓不低于15kPa，抽采時間不低于3個月；4)對工作面上半?yún)^(qū)域進(jìn)行煤層突出危險性驗證，當(dāng)煤層殘余瓦斯含量降到8m3/t以下或是殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下，停止抽采，反之繼續(xù)抽采，直至達(dá)到要求；5)沿設(shè)定位置掘進(jìn)工作面腰巷，腰巷的斷面為5～8m2；6)在工作面腰巷的下幫，向瓦斯抽采工作面下半?yún)^(qū)域施工鉆孔，鉆孔沿煤層傾向平行布置，覆蓋瓦斯抽采工作面下半?yún)^(qū)域，鉆孔間距為2～5m、直徑為90mm，鉆孔穿過設(shè)定工作面腰巷位置，繼續(xù)鉆進(jìn)，保證孔底距工作面機(jī)巷下幫不小于10m；7)當(dāng)鉆孔施工結(jié)束后，退出鉆桿，插入封孔管實施封孔，封孔長度不小于10m，封孔管長度不小于12m、直徑40mm；8)用匯流管連接封孔管，將鉆孔與抽采管路連通進(jìn)行瓦斯抽采，保證抽采系統(tǒng)在鉆孔孔口形成的負(fù)壓不低于15kPa，抽采時間不低于3個月；9)對工作面下半?yún)^(qū)域進(jìn)行煤層突出危險性驗證，當(dāng)煤層殘余瓦斯含量降到8m3/t以下或是殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下，停止抽采，反之繼續(xù)抽采，直至達(dá)到要求；10)在設(shè)定位置掘進(jìn)機(jī)巷，重復(fù)上述過程，進(jìn)行下區(qū)段工作面的瓦斯抽采。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的突出煤層下向順層長鉆孔遞進(jìn)掩護(hù)區(qū)域性瓦斯抽采方法，其特征在于腰巷沿走向布置在工作面傾向的中部。
全文摘要
一種突出煤層下向順層長鉆孔遞進(jìn)掩護(hù)區(qū)域性瓦斯抽采方法，適用于煤層賦存穩(wěn)定、傾角小于10°、堅固性系數(shù)大于0.5的單一突出煤層區(qū)域性的瓦斯抽采。有用由淺部向深部、由低瓦斯區(qū)向高瓦斯區(qū)，由上階段工作面機(jī)巷或腰巷施工下向傾斜順層長鉆孔、預(yù)抽煤層瓦斯，可以有效降低煤層瓦斯含量，區(qū)域性消除煤層的突出危險性，實現(xiàn)突出煤層巷道綜合機(jī)械化掘進(jìn)和安全高效開采；采用該方法還可大幅度降低瓦斯抽采工程量、縮短瓦斯治理時間，有效降低巷道掘進(jìn)和工作面回采期間的瓦斯涌出量，保證工作面的安全生產(chǎn)。煤巷掘進(jìn)速度由40～50m提高到350m以上，縮短了工作面準(zhǔn)備時間，工作面日產(chǎn)量可達(dá)5000t以上。
文檔編號E21B33/00GK101029575SQ200710021160
公開日2007年9月5日 申請日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者沐俊衛(wèi), 程遠(yuǎn)平, 沈永銅, 王慶永, 王海鋒, 沈懷津 申請人:淮北礦業(yè)集團(tuán)煤業(yè)有限責(zé)任公司祁南煤礦, 中國礦業(yè)大學(xué)