防止煤礦含煤層底板瓦斯泄露與底鼓變形的聯(lián)合施工方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于采礦安全領(lǐng)域，具體涉及一種防止煤礦含煤層底板瓦斯泄漏與底鼓變形的聯(lián)合施工方法。本發(fā)明是在巷道兩幫底角處和底板處鉆孔，在各孔內(nèi)插入鋼管，所述的鋼管直徑小于鉆孔直徑，在鋼管下部表面均勻分布有若干個通孔，在鋼管帶有通孔區(qū)域和不含通孔區(qū)域交界處焊接有環(huán)形鋼板，在環(huán)形鋼板上套設(shè)圓環(huán)型橡膠緩沖層，在各鋼管和鉆孔之間充填混凝土；充填完畢后，用鋼板連接鋼管上端，將各鋼管連接成整體，并用托盤和螺母將鋼管固定在鉆孔內(nèi)，最后用木楔分別楔入兩側(cè)鋼管與兩幫的間隙。本發(fā)明在施工過程中將瓦斯抽采和防止底鼓變形兩種工序合二為一，大大的提高了施工效率，降低了采礦成本，并能夠有效的保證采礦安全。
【專利說明】防止煤礦含煤層底板瓦斯泄露與底鼓變形的聯(lián)合施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于采礦安全領(lǐng)域，具體涉及一種防止煤礦含煤層底板瓦斯泄漏與底鼓變形的聯(lián)合施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤層中巷道掘進過程中，不可避免會揭露出大量瓦斯，尤其在對巷道支護過程中由于采用錨桿支護，瓦斯就會從錨桿鉆孔中溢出，對采礦安全帶來嚴重的安全隱患?，F(xiàn)有技術(shù)中大都通過鉆孔并抽放瓦斯來稀釋瓦斯?jié)舛取?br> [0003]另外隨著開采深度加大，巷道應(yīng)力增加，巷道變形嚴重，底板存在不同程度的底鼓變形?，F(xiàn)有技術(shù)中存在大量技術(shù)如通過錨桿、錨索以及柔性鋼架等進行支護的方法。但是目前的技術(shù)手段中僅是單從其中一方面進行考慮，并沒有一種同時對瓦斯泄露和底鼓變形進行聯(lián)合治理的技術(shù)，這就導致在采礦過程中成本增加，并且效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種防止煤礦含煤層底板瓦斯泄漏與底鼓變形的聯(lián)合施工方法，目的是在瓦斯治理過程中同時進行底鼓控制，降低采礦成本，并大大提高工作效率。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的防止煤礦含煤層底板瓦斯泄漏與底鼓變形的聯(lián)合施工方法，按照以下步驟進行:
(1)使用鉆機在巷道兩幫底角處，沿與底板成45°-60°角的方向，向巷道外側(cè)鉆孔，同時在底板處，沿垂直底板方向，向下鉆兩孔，上述各孔的深度至少為3米且達到含煤層，各孔之間距離相等；
(2)鉆孔完畢后，沿孔洞向其中充入壓力優(yōu)選至少為10個大氣壓的高壓氣體，對孔內(nèi)煤層進行預裂；
(3)預裂完成后，在各孔內(nèi)插入鋼管，所述的鋼管直徑小于鉆孔直徑，在鋼管下部表面均勻分布有若干個通孔，在鋼管帶有通孔區(qū)域和不含通孔區(qū)域交界處焊接有環(huán)形鋼板，在環(huán)形鋼板上套設(shè)圓環(huán)型橡膠緩沖層，環(huán)形鋼板外徑與鉆孔直徑相等；
(4)在巷道內(nèi)布設(shè)抽采管路，將各孔內(nèi)鋼管連接后進行常規(guī)抽采，在抽采的同時，在各鋼管和鉆孔之間充填混凝土；充填完畢后，用鋼板連接鋼管上端，將各鋼管連接成整體，并用托盤和螺母將鋼管固定在鉆孔內(nèi)，最后用木楔分別楔入兩側(cè)鋼管與兩幫的間隙；
(5 )重復上述步驟，按照一定排距向前施工，直到完成整個巷道施工。
[0006]所述的高壓氣體是二氧化碳氣體。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是:
本發(fā)明采用鋼管作為瓦斯抽采管，并且同時作為控制底鼓錨桿，這樣在施工過程中將瓦斯抽采和防止底鼓變形兩種工序合二為一，大大的提高了施工效率，降低了采礦成本，并能夠有效的保證采礦安全。[0008]本發(fā)明中采用高壓氣體對對孔內(nèi)煤層進行預裂，是為了增加煤層裂隙，利于瓦斯釋放。
[0009]本發(fā)明還在鋼管中設(shè)置了環(huán)形鋼板隔離層將錨固區(qū)與抽采區(qū)進行隔離，避免了錨固區(qū)混凝土的滲漏影響抽采質(zhì)量，而且設(shè)置了緩沖層能夠?qū)⒌装鍛?yīng)力進行有效釋放，再通過鋼管錨桿的錨固控制底板變形，由此形成的施工技術(shù)能夠?qū)⑼咚怪卫砗偷坠目刂朴袡C的結(jié)合在一起，產(chǎn)生了有益的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為煤礦巷道斷面圖；
圖2為圖1中巷道半邊底板的局部放大圖；
其中:1:巷道幫；2:木楔:3:螺母；4:托盤；5:鋼板；6:鋼管；7:橡膠緩沖層；8:環(huán)形鋼板；9:通孔；10:混凝土。
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖標記對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚完整的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，如果對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也包含這些改動和變型在內(nèi)。
[0012]一種防止煤礦含煤層底板瓦斯泄漏與底鼓變形的聯(lián)合施工方法，具體施工步驟如下:
(1)使用鉆機在巷道兩幫底角處，如圖1和圖2所示，沿與底板成45°-60°角的方向，向巷道外側(cè)鉆孔，同時在底板處，沿垂直底板方向，向下鉆兩孔，上述各孔的深度至少為3米且達到含煤層，各孔之間距離相等；
(2)鉆孔完畢后，沿孔洞向其中充入優(yōu)選壓力至少為10個大氣壓的高壓氣體，對孔內(nèi)煤層進行預裂；
(3)預裂完成后，在各孔內(nèi)插入鋼管6，所述的鋼管直徑小于鉆孔直徑，在鋼管6下部表面均勻分布有若干個通孔9，在鋼管6帶有通孔9區(qū)域和不含通孔區(qū)域交界處焊接有環(huán)形鋼板8，在環(huán)形鋼板8上套設(shè)厚度為35cm的圓環(huán)型橡膠緩沖層7，環(huán)形鋼板8外徑與鉆孔直徑相等；
(4)在巷道內(nèi)布設(shè)抽采管路，將各孔內(nèi)鋼管連接后進行常規(guī)抽采，在抽采的同時，在各鋼管6和鉆孔之間充填混凝土 10 ;充填完畢后，用鋼板5連接鋼管6上端，將各鋼管6連接成整體，并用托盤4和螺母3將鋼管6固定在鉆孔內(nèi)，最后用木楔2分別楔入兩側(cè)鋼管6與兩幫的間隙；
(5 )重復上述步驟，按照一定排距向前施工，直到完成整個巷道施工。
【權(quán)利要求】
1.一種防止煤礦含煤層底板瓦斯泄漏與底鼓變形的聯(lián)合施工方法，其特征在于按照以下步驟進行: (1)使用鉆機在巷道兩幫底角處，沿與底板成45°-60°角的方向，向巷道外側(cè)鉆孔，同時在底板處，沿垂直底板方向，向下鉆兩孔，上述各孔的深度至少為3米且達到含煤層，各孔之間距離相等； (2)鉆孔完畢后，沿孔洞向其中充入壓力優(yōu)選至少為10個大氣壓的高壓氣體，對孔內(nèi)煤層進行預裂； (3)預裂完成后，在各孔內(nèi)插入鋼管，所述的鋼管直徑小于鉆孔直徑，在鋼管下部表面均勻分布有若干個通孔，在鋼管帶有通孔區(qū)域和不含通孔區(qū)域交界處焊接有環(huán)形鋼板，在環(huán)形鋼板上套設(shè)圓環(huán)型橡膠緩沖層，環(huán)形鋼板外徑與鉆孔直徑相等； (4)在巷道內(nèi)布設(shè)抽采管路，將各孔內(nèi)鋼管連接后進行常規(guī)抽采，在抽采的同時，在各鋼管和鉆孔之間充填混凝土；充填完畢后，用鋼板連接鋼管上端，將各鋼管連接成整體，并用托盤和螺母將鋼管固定在鉆孔內(nèi)，最后用木楔分別楔入兩側(cè)鋼管與兩幫的間隙； (5 )重復上述步驟，按照一定排距向前施工，直到完成整個巷道施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止煤礦含煤層底板瓦斯泄漏與底鼓變形的聯(lián)合施工方法，其特征在于所述的高壓氣體是二氧化碳氣體。
【文檔編號】E21D11/15GK103867213SQ201410115405
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】楊森, 鄧漢忠, 何平, 陳長華 申請人:遼寧工程技術(shù)大學