煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法，首先在位于液压支架掩护梁后方的采空区域、每间隔两个或三个液压支架的位置处布置钻孔；再在若干个液压支架的前连杆与立柱之间铺设第一注浆管，在第一注浆管上与钻孔的对应位置处预留一个三通接头，并安装分支软管，待钻孔全部施工完毕后，将分支软管与钻孔连接；最后在回风巷的非采煤帮底板上预埋第二注浆管，第一注浆管由第二注浆管三通分出，并在连通处设置第一阀门，待第二注浆管管口进入采空区距回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，同时打开第一阀门，向第一注浆管内压注胶体材料，如此循环反复。本发明专利技术能够减少采煤工作面回采期间发生瓦斯超限情况，提高了回采期间矿井的安全度。

Method for preventing gas during coal mine working face extraction

The invention discloses a method for coal mining face during gas prevention, first in the hydraulic shield behind the mined out area, every two or three hydraulic support locations of drilling; then the grouting pipe before the laying of the first connecting rod and a plurality of hydraulic support column between the reservation a three pass joint in the corresponding position on the first grouting pipe and drilling, and the installation of branch hose, drilling to be completed all construction, the branch is connected with the drilling hose; finally in non coal mining for bottom return air roadway pre buried grouting pipe grouting pipe second, the first second by grouting pipe three through separation, and the first valve is arranged on the connected, second tube grouting into the gob from the upper corner of 5 8m at the start of injection of colloidal materials, at the same time when the first valve is opened, to the first grouting pipe grouting colloid Material, so cyclic, repeated. The invention can reduce the gas overrun during the mining of the coal face and improve the safety of the mine during the extraction.

【技术实现步骤摘要】
煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法
本专利技术涉及煤矿工作面的瓦斯治理
，特别是涉及一种煤矿采煤工作面回采期间的防治瓦斯的方法。
技术介绍
我国95％以上的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井开采的煤层属于低透气性煤层，瓦斯抽采难度大、抽采率低，同时由于综合机械化采煤开采强度大、生产集中、推进速度快，形成较大面积采空区，聚集大量的瓦斯。采煤工作面涌出瓦斯在矿井瓦斯来源中占有很大的比例。据统计，新建矿井投产初期，采煤工作面涌出瓦斯占整个矿井瓦斯涌出总量比例较小，随着开采范围的不断增大，相应的工作面涌出瓦斯所占比例在逐渐增加，特别是开采年限较长的老矿井、邻近层或厚煤层分层开采的采煤工作面涌出瓦斯可达30—45％，少数矿井达50—70％，甚至更大。采煤工作面瓦斯的大量涌出常常导致上隅角及回风巷瓦斯浓度超限，威胁矿井安全并限制煤炭产量的提高。尤其高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井，工作面上隅角瓦斯超限问题更为突出，严重影响综合机械化采煤的效能，甚至还可能酿成重大恶性事故，造成人员伤亡，带来巨大经济损失。目前，针对采煤工作面瓦斯防治的措施主要有预埋管路法、高位巷法、地面钻井法、高位钻孔法和穿层钻孔法等。这些技术对保障矿井安全生产均起到了一定的作用，但由于采煤工作面瓦斯治理受地形、地压、煤层赋存状态等因素的影响，这些技术均存在抽采浓度低、施工量大、耗费资金多等一系列缺点，如预埋管路法抽采率低，抽出的浓度通常仅有10～25％；高位巷法和地面钻井法施工工程量大、耗费资金多；高位钻孔法和穿层钻孔法存在抽采时间长，抽采接替紧张等。因此亟需提供一种新型的煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法，能够减少采煤工作面回采期间发生瓦斯超限情况。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法，包括位于采煤工作面靠近回风巷的若干个液压支架，所述方法包括以下步骤：(1)在位于液压支架掩护梁后方的采空区域、每间隔两个或三个液压支架的位置处布置钻孔；(2)在若干个液压支架的前连杆与立柱之间铺设第一注浆管，在第一注浆管上与钻孔的对应位置处预留一个三通接头，并安装分支软管，待钻孔全部施工完毕后，将分支软管与钻孔连接；(3)在回风巷的非采煤帮底板上预埋第二注浆管，第二注浆管的管口进入采空区内，第一注浆管由第二注浆管三通分出，并在连通处设置第一阀门，待第二注浆管管口进入采空区距回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，同时打开第一阀门，向第一注浆管内压注胶体材料；(4)随着采煤工作面的回采推进，用回柱绞车向外牵引第二注浆管，待第二注浆管管口再次距离采空区的回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，如此循环反复。在本专利技术一个较佳实施例中，钻孔与水平线的倾角为-10°—10°，深度为8—10m。在本专利技术一个较佳实施例中，第一注浆管上的三通接头处均设置有第二阀门，能够随时控制压注入各个钻孔的胶体材料的流量。进一步的，第一注浆管的直径为108mm，第二注浆管的直径为150mm。在本专利技术一个较佳实施例中，胶体材料包括水成膜胶体泡沫、凝胶。本专利技术的有益效果是：本专利技术方法简单、施工量小、耗资少、效果好，在正常回采期间，即可对对应区域布置钻孔，并在钻孔内压注胶体材料，通过对工作面采空区压注胶体材料，充填采空区破碎煤岩体的孔隙或裂隙，将破碎煤岩体胶结为一体，封堵瓦斯涌出通道，并在其表面形成致密薄膜，抑制瓦斯涌出，减少采煤工作面回采期间发生瓦斯超限情况，提高了回采期间矿井的安全度。附图说明图1是本专利技术在采煤工作面的结构布置示意图；图2是图1的侧视图；附图中各部件的标记如下：1、采煤区，2、采空区，3、采煤工作面，4、破碎煤岩体，5、回风巷，6、液压支架，61、顶梁，62、掩护梁，63、尾梁，64、底座，65、立柱，66、前连杆，7、钻孔，8、第一注浆管，9、第二注浆管，10、三通接头，11、第一阀门，12、第二阀门。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1和图2，本专利技术实施例包括：一种煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法，包括位于采煤工作面3靠近回风巷5的若干个液压支架6，结合图2，所述液压支架6的数量为20—30个，其包括顶梁61、与顶梁61连接的掩护梁62、与掩护梁62连接的尾梁63、底座64、支撑底座64与顶梁61的立柱65、支撑底座64与掩护梁62的前连杆66，如图所示，采煤区1与采空区2之间的位置为采煤工作面3，所述方法包括以下步骤：(1)在位于液压支架6掩护梁62后方的采空区域、每间隔两个或三个液压支架6的位置处布置钻孔7，钻孔7与水平线的倾角为-10°—10°，深度为8—10m，方便向采空区对应位置进行钻孔；(2)在20—30个液压支架6的前连杆66与立柱65之间铺设第一注浆管8，在第一注浆管8上与钻孔7的对应位置处预留一个三通接头10，并安装分支软管，待钻孔7全部施工完毕后，将分支软管与钻孔7连接，向第一注浆管8内压注胶体材料；优选的，在每个三通接头10处都设置有第二阀门12，方便控制压注入每个钻孔7的胶体材料的流量。(3)在回风巷5的非采煤帮底板上预埋第二注浆管9，第二注浆管9的管口进入采空区2内，第一注浆管8由第二注浆管9三通分出，并在连通处设置有第一阀门11，便于控制压注入第一注浆管8的胶体材料的流量；待第二注浆管9管口进入采空区距回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，同时打开第一阀门11，向第一注浆管8内压注胶体材料；(4)随着采煤工作面3的回采推进，用回柱绞车向外牵引第二注浆管9(如图1中所示箭头方向)，牵引距离与采煤工作面3推进距离相同，待第二注浆管9管口再次距离采空区2的回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，即保持第二注浆管9管口距回风隅角5—8m距离时就立即压注胶体材料，如此循环反复。在本专利技术的实施例中，第一注浆管8的直径为108mm，第二注浆管9的直径为150mm。上述步骤中，压注的胶体材料包括水成膜胶体泡沫、凝胶。水成膜胶体泡沫充填采空区破碎煤岩体的孔隙或裂隙，在破碎煤岩体内膨胀、渗透、充满整个裂隙面形成网络骨架，把松散的煤岩体粘结到一起，起到补强加固作用、充填密实作用，封堵了瓦斯涌出通道，并在破碎煤岩体表面形成致密薄膜，抑制瓦斯涌出，有效起到防治瓦斯的作用。本专利技术方法简单、施工量小、耗资少、效果好，在正常回采期间，即可对对应区域布置钻孔，并在钻孔内压注胶体材料，通过对工作面采空区压注胶体材料，充填采空区破碎煤岩体的孔隙或裂隙，将破碎煤岩体胶结为一体，封堵瓦斯涌出通道，并在其表面形成致密薄膜，抑制瓦斯涌出，减少采煤工作面回采期间发生瓦斯超限情况，提高了回采期间矿井的安全度。以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法，包括位于采煤工作面靠近回风巷的若干个液压支架，所述方法包括以下步骤：(1)在位于液压支架掩护梁后方的采空区域、每间隔两个或三个液压支架的位置处布置钻孔；(2)在若干个液压支架的前连杆与立柱之间铺设第一注浆管，在第一注浆管上与钻孔的对应位置处预留一个三通接头，并安装分支软管，待钻孔全部施工完毕后，将分支软管与钻孔连接；(3)在回风巷的非采煤帮底板上预埋第二注浆管，第二注浆管的管口进入采空区内，第一注浆管由第二注浆管三通分出，并在连通处设置第一阀门，待第二注浆管管口进入采空区距回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，同时打开第一阀门，向第一注浆管内压注胶体材料；(4)随着采煤工作面的回采推进，用回柱绞车向外牵引第二注浆管，待第二注浆管管口再次距离采空区的回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，如此循环反复。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法，包括位于采煤工作面靠近回风巷的若干个液压支架，所述方法包括以下步骤：(1)在位于液压支架掩护梁后方的采空区域、每间隔两个或三个液压支架的位置处布置钻孔；(2)在若干个液压支架的前连杆与立柱之间铺设第一注浆管，在第一注浆管上与钻孔的对应位置处预留一个三通接头，并安装分支软管，待钻孔全部施工完毕后，将分支软管与钻孔连接；(3)在回风巷的非采煤帮底板上预埋第二注浆管，第二注浆管的管口进入采空区内，第一注浆管由第二注浆管三通分出，并在连通处设置第一阀门，待第二注浆管管口进入采空区距回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，同时打开第一阀门，向第一注浆管内压注胶体材料；(4)随着采煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷林，石必明，穆朝民，张美齐，吴攀，牛宜辉，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34