一种工作面瓦斯治理的方法技术

技术编号:20355153 阅读:33 留言:0更新日期:2019-02-16 13:24
本发明专利技术提供了一种工作面瓦斯治理的方法,高位钻孔抽放煤层和顶板的部分瓦斯,埋管管路抽放采空区上隅角的部分瓦斯,其余瓦斯从矿井通风系统排放。高位钻孔抽放部分瓦斯的过程是:高抽巷掘进至距切眼N米处停掘(N≥100),在停掘正头扩刷顶板钻场,在钻场内施工多组钻孔,多组钻孔从上至下依序排列,每组钻孔由至少一个下排孔、至少一个低位孔、至少一个高位孔组成,下排孔和低位孔抽采采空区的低浓度瓦斯,高位孔抽采裂隙带的高浓度瓦斯。施工顶板走向钻孔产生的矸渣少,对煤质影响几乎可以不计;施工顶板走向钻孔及系统工序简单,所用设备单一。

【技术实现步骤摘要】
一种工作面瓦斯治理的方法
本专利技术涉及瓦斯治理领域,尤其涉及一种工作面瓦斯治理的方法。
技术介绍
综采放顶煤工作面瓦斯治理的难点是如何预防工作面上隅角瓦斯超限,目前采用低位岩石高抽巷抽采采空区瓦斯虽然彻底的解决了工作面上隅角瓦斯超限难题,但成本高,同时造成采掘接续紧张。特别是低位高抽巷层位低(距煤层顶板10米以内),需抽采的混合量较大,要完全控制低位高抽巷内的瓦斯浓度不超过5%,难度也很大,低位高抽巷瓦斯在爆炸浓度范围内也存在着不安全的因素。有鉴于此,急需提供一种综放工作面瓦斯治理新技术,以解决低位高抽巷抽采瓦斯成本高、不安全的问题。
技术实现思路
为了克服低位高抽巷瓦斯在治理瓦斯时存在成本高、瓦斯抽放难度大的不足,本专利技术提供了一种工作面瓦斯治理的方法,在高瓦斯薄煤层综放工作面开采中,采用高位钻孔替代高抽巷抽放煤层和顶板释放的部分瓦斯,埋管管路抽放采空区上隅角的部分瓦斯,其余瓦斯则从矿井通风系统排放。实现本专利技术目的的技术方案如下:一种工作面瓦斯治理的方法,高位钻孔抽放煤层和顶板的部分瓦斯,埋管管路抽放采空区上隅角的部分瓦斯,其余瓦斯从矿井通风系统排放。本专利技术解决了工作面上隅角瓦斯超限问题,实现了取消薄煤层高瓦斯综放工作面高位瓦斯岩石巷道,降低掘进成本,缓解矿井采掘接续,达到安全高效生产的目的。作为本专利技术的进一步改进,所述高位钻孔抽放部分瓦斯的过程是:高抽巷掘进至距切眼N米处停掘(N≥100),在停掘正头扩刷顶板钻场,在钻场内施工多组钻孔,多组所述钻孔从上至下依序排列,每组钻孔由至少一个下排孔、至少一个低位孔、至少一个高位孔组成,所述下排孔和低位孔抽采采空区的低浓度瓦斯,所述高位孔抽采裂隙带的高浓度瓦斯。作为本专利技术的进一步改进,所述顶板钻场通过横川与回顺贯通,所述回顺的末端设有切眼,所述切眼与回顺垂直。作为本专利技术的进一步改进,所述下排孔沿倾向距工作面回顺下帮3m~42m,并且所述下排孔与切眼贯通(即打透)。作为本专利技术的进一步改进,所述低位孔的终孔点沿倾向距工作面回顺下帮0m~42m,所述低位孔的终孔孔间距均为6m~7m。作为本专利技术的进一步改进,所述高位孔的终孔点沿倾向距工作面回顺煤壁3.5m~45.5m,所述高位孔的终孔孔间距为7m。作为本专利技术的进一步改进,N=120,所述顶板钻场距离切眼的距离为120m。作为本专利技术的进一步改进,所述高位孔距煤顶板的高度为30m,所述低位孔距煤顶板的高度为10m,所述下排孔与切眼打透。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:1、本专利技术的施工顶板走向钻孔产生的矿渣少,对煤质影响几乎可以不计;2、本专利技术的施工顶板走向钻孔及系统工序简单,所用设备单一;3、本专利技术实现了取消薄煤层高瓦斯综放工作面高位瓦斯岩石巷道,降低掘进成本,缓解矿井采掘接续,达到安全高效生产的目的。附图说明图1为顶板走向钻孔施工示意图一;图2为顶板走向钻孔的施工示意图二;图3为顶板走向钻孔的施工示意图三;图4为工作面日推进度达4m以上时,工作面瓦斯涌出情况折线图;图5为工作面日推进度为3~4m时,工作面瓦斯涌出情况折线图;图6为工作面日推进度为2~3m时,工作面瓦斯涌出情况折线图;图7为抽放钻孔封孔的结构示意图。其中,100、钻场;200、横川;300、回顺;400、切眼;500、高抽巷;600、煤顶板(预测煤层);10、泄压煤层;20、运顺;30、低位孔(1#-7#孔);40、高位孔(8#-14#孔);50、直落带;60、裂隙带;70、弯曲下沉带;80、下排孔(15#-21#孔);1、钻孔;2、堵头;21、第一堵头;22、第二堵头;3、水泥浆。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明,但应当说明的是,这些实施方式并非对本专利技术的限制,本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代,均属于本专利技术的保护范围之内。在本实施例的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术创造的限制。实施例1:2403是二盘区东翼第二个工作面,开采4-2#煤层,煤层厚度4.3~10.28m,平均煤厚8m,工作面走向长度为1908m,可采走向长度为1768m,倾斜长度240m,采用走向长壁后退式综采放顶煤开采方法,全部垮落法管理顶板。工作面实侧煤层原始瓦斯含量最大为4.72m³/t,且瓦斯含量沿走向由外向里总体呈逐渐变小的趋势。2403工作面回采期间瓦斯来源单一,主要来自本煤层。工作面回采期间涌出的瓦斯可分为四个方面:一是从采落煤炭涌出的瓦斯;二是放落煤炭涌出的瓦斯;三是工作面煤壁涌出的瓦斯;四是采空区遗煤涌出的瓦斯。工作面里段120m采用“顶板走向钻孔+后落山埋管”,其余区域采用“顺层孔+高抽巷+后落山埋管”的瓦斯治理措施。工作面里段120m区域瓦斯治理方案具体如下:(一)取消高抽巷,采用“顶板走向钻孔+后落山埋管”抽采,进行顶板走向钻孔替代高抽巷抽采。高抽巷东段切眼向外预留120m不掘,施工高、低位项板走向钻孔替代高抽巷,抽采工作面顶板裂隙带的高浓瓦斯和采空区的低浓瓦斯,同时辅以后落山埋管抽采,解决回采期间后落山及回风流瓦斯涌出,预防瓦斯超限。(二)顶板走向钻孔设计方案钻孔技术参数设计:2403高抽巷掘进至距切眼120m处停掘,在停掘正头扩刷顶板钻场,并利用横川与回顺贯通。钻场规格:长3.5米、宽4.0米、高3.5米。在钻场内施工三组钻孔,每组7个,共21个孔(孔径133mm),钻孔设计总工程量为2698.2m。两组低位钻孔、一组高位钻孔。两组低位孔抽采采空区的低浓瓦斯,其中最下面一组孔与切眼打透,中间一组终孔位置在煤层顶板向上10米处,最上面一组为高位孔抽采裂隙带的高浓瓦斯,终孔在煤层顶板向上30米位置。1、低位钻孔低位钻孔即低位孔,低位孔设计两组,一组孔(中间一排)终孔点沿倾向平面上距工作面回顺采煤帮0m-42m,终孔高度距4-2#煤顶板10m,一组孔(最下排)沿倾向平面上距工作面回顺采煤帮3m~42m,与切眼右侧巷帮打透。终孔孔间距为6~7米。2、高位钻孔高位钻孔即高位孔,高位孔设计一组(最上排),终孔点沿倾向平面上距工作面回顺采煤帮3.5m~45.5m;终孔高度距煤顶板30m;终孔孔间距为7米。3、封孔注浆钻孔采用“两堵一注”工艺封孔,封孔长度10m以上,孔口以里15m范围内为φ900mmPVC实管,15m以里全程下φ75mmPVC筛管。4、开孔顺序顶板走向钻孔开孔顺序为自上而下、自左而右施土。即先施工8#孔,最后施工21#孔。5、施工所用设备及人员配备要求根据顶板走向钻孔设计参数及2403丁作面地质条件,决定采用ZDY4000S型矿用液压坑道钻机、BW-350泥浆泵进行钻孔施工。(三)顶板走向钻孔施工情况结合顶板走向钻孔设计要求及作业现场各种因素,实际施工钻孔顺序为:15#-1#-8#-9#-2#--16#-17.....#-21#。钻孔成孔工艺:每个钻孔必须是二次成孔。即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工作面瓦斯治理的方法,其特征在于,高位钻孔抽放煤层和顶板的部分瓦斯,埋管管路抽放采空区上隅角的部分瓦斯,其余瓦斯从矿井通风系统排放。

【技术特征摘要】
1.一种工作面瓦斯治理的方法,其特征在于,高位钻孔抽放煤层和顶板的部分瓦斯,埋管管路抽放采空区上隅角的部分瓦斯,其余瓦斯从矿井通风系统排放。2.根据权利要求1所述的工作面瓦斯治理的方法,其特征在于,所述高位钻孔抽放部分瓦斯的过程是:高抽巷掘进至距切眼N米处停掘,N≥100,在停掘正头扩刷顶板钻场,在钻场内施工多组钻孔,多组所述钻孔从上至下依序排列,每组钻孔由至少一个下排孔、至少一个低位孔、至少一个高位孔组成,所述下排孔和低位孔抽采采空区的低浓度瓦斯,所述高位孔抽采裂隙带的高浓度瓦斯。3.根据权利要求2所述的工作面瓦斯治理的方法,其特征在于,所述顶板钻场通过横川与回顺贯通,所述回顺的末端设有切眼,所述切眼与回顺垂直。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员:王蓬许敏寇义民
申请(专利权)人:陕西陕煤铜川矿业有限公司
类型:发明
国别省市:陕西,61

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