一种被保护层瓦斯抽采方法技术

本发明专利技术公开了一种被保护层瓦斯抽采方法，包括以下步骤：在被保护层底板施工底板巷道，在底板巷道内施工穿层钻孔，穿层钻孔穿过被保护层，在孔内下入封孔管，对被保护层瓦斯进行抽采；在底板巷道门口采用封闭墙进行封闭，通过预留的瓦斯抽采管路对进入保护层的瓦斯进行抽采。本发明专利技术的有益效果：实现被保护层、保护层的瓦斯抽采，采用封孔管对钻孔进行临时封孔、合抽，可以防止孔内瓦斯溢出造成巷道瓦斯超限，并有效解决了传统封孔、合茬、抽采工艺中孔径受限、管路内积水问题，规避了巷道帮部来压造成预埋抽采管路断开、管路与巷内铁器撞击产生火花的隐患；节约钻孔施工成本。

A Gas Drainage Method in Protected Layer

The invention discloses a gas extraction method for the protected layer, which comprises the following steps: constructing a floor roadway in the floor of the protected layer, drilling through the floor roadway, drilling through the protected layer, inserting a sealing pipe into the hole, and extracting gas from the protected layer; adopting a closed wall to seal the doorway of the floor roadway, and entering through the reserved gas extraction pipeline. The gas in the protective layer is extracted. The beneficial effect of the present invention is to realize gas drainage in the protected layer and protective layer, temporary sealing and combined drainage of boreholes by using sealing pipe can prevent gas overflow in boreholes, effectively solve the problems of limited bore diameter and water accumulation in the pipeline in traditional sealing, stubble closing and drainage technology, and avoid the breakage of pre-buried drainage pipeline caused by pressure from the side of the roadway. Hidden danger of spark caused by collision with ironware in roadway can save drilling cost.

【技术实现步骤摘要】
一种被保护层瓦斯抽采方法
本专利技术涉及一种煤矿瓦斯抽采方法，尤其涉及的是一种被保护层的瓦斯抽采方法。
技术介绍
《防治煤与瓦斯突出规定》要求突出煤层采前必须采取区域性防突措施，保护层开采技术为一种主要的区域性防突措施，其中涉及保护层与被保护层两个煤层。为消除邻近煤层(被保护层)的突出危险而先开采的煤层称为保护层；由于保护层开采的采动作用并同时抽采卸压瓦斯，可使邻近的突出危险煤层转变为无突出危险煤层，该邻近的突出危险煤层称为被保护层。保护层开采之后，被保护层获得了卸压增透效果，通过对被保护层的卸压瓦斯进行抽采，可以彻底消除被保护层的突出危险性。根据2009年12月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室鉴定结果，张集矿13-1煤为煤与瓦斯突出煤层。按照《防治煤与瓦斯突出规定》要求，经预测为突出危险区的煤层，必须采取区域防突措施；区域防突措施应当优先采用开采保护层。张集矿(中央区)13-1煤处于11-2煤采动影响的弯曲下沉带内，11-2煤下保护层开采后，引起上覆岩层发生变形、破坏和位移。13-1煤被保护层发生弯曲、断裂，产生大量的垂直或斜交裂隙和层间裂隙，瓦斯从煤体内部扩散到外部的裂隙中、从高压力区域渗流至压力低的区域。经技术、经济性对比分析，利用13-1煤层底板巷+网格式上向穿层钻孔远程卸压法抽采卸压瓦斯。以往施工的网格式上向穿层钻孔采用全程套管+“两堵一注”式封孔模式(见图1(a))，并利用2吋钢丝软管将穿层钻孔合茬至抽采干管(见图1(b))。在该封孔、抽采模式下，孔内套管限制钻孔有效抽采孔径、抽采干管积水影响抽采、底板巷内预埋管路存在隐患，且费工费时，无法满足现阶段矿井采场接替需要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种解决上述
技术介绍
中的施工方法具有安全隐患，且效率低下等缺点的被保护层瓦斯抽采方法。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本专利技术公开一种被保护层瓦斯抽采方法，包括以下步骤：(1)在被保护层底板施工底板巷道，在底板巷道内施工穿层钻孔，穿层钻孔穿过被保护层，在穿层钻孔孔内2～4m段下入封孔管，通过封孔管对被保护层瓦斯进行抽采；(2)保护层工作面回采前，在底板巷道内每20-40m施工一组卸压钻孔，卸压钻孔穿过被保护层，在底板巷道门口采用封闭墙进行封闭，并在封闭墙上安装瓦斯抽采管路，瓦斯抽采管路伸入底板巷道0-10米；(3)对保护层进行回采；(4)保护层回采期间，通过底板巷道留设的瓦斯抽采管路，对被保护层的卸压瓦斯进行抽采。步骤(1)对通过下封孔管可以实现对穿层钻孔进行的临时封孔、合抽，可以防止穿层钻孔内瓦斯溢出造成底板巷道3内瓦斯超限；步骤(2)-步骤(4)的裸抽，结构简单，摒弃现有技术中的复杂工序，也可以解决现有技术中抽采管积水的问题；优选的，所述步骤(1)中用聚氨酯对穿层钻孔孔口的封孔管进行固定；封孔方式简单，材料易获得。优选的，所述步骤(1)中的封孔管为2寸PVC管。优选的，所述步骤(2)中每组卸压钻孔的间距为20m。优选的，所述步骤(2)中每组卸压钻孔穿过被保护层0.5米。优选的，所述步骤(2)中封闭墙设置在底板巷道门口往里5米范围内。优选的，所述步骤(2)中瓦斯抽采管路直径大于或等于Φ426mm。优选的，所述步骤(2)中所述瓦斯抽采管路伸入底板巷道5-10米。本专利技术相比现有技术具有以下优点：(1)本专利技术中的底板巷道可以实现被保护层的瓦斯预抽采和保护层的瓦斯抽采，在步骤(1)中采用“裸封”的方式，摒弃了以往施工的网格式上向穿层钻孔采用全程套管+“两堵一注”式封孔模式，被保护层的瓦斯能够顺着穿层钻孔进入底板巷道，对穿层钻孔进行的临时封孔、合抽，可以防止穿层钻孔内瓦斯溢出造成底板巷道内瓦斯超限；步骤(2)中采用“裸抽”的方式，摒弃原穿层钻孔繁琐的封孔、合茬方式，直接采用泄压钻孔进行裸抽，有效解决了传统封孔、合茬、抽采工艺中孔径受限、管路内积水问题，规避了巷道帮部来压造成预埋抽采管路断开、管路与巷内铁器撞击产生火花的隐患；(2)节约钻孔施工成本，降低了非必要封孔材料、瓦斯管路费用投入；(3)提高钻孔施工效率，采用钻孔“裸封”技术简化钻孔施工流程。附图说明图1(a)是现有技术中封孔模式示意图；图1(b)是现有技术中卸压钻孔抽采示意图；图2是本专利技术实施例一种被保护层瓦斯抽采方法中封孔示意图；图3是本专利技术实施例一种被保护层瓦斯抽采方法中卸压钻孔抽采示意图。图中标号:底板巷道3、穿层钻孔31、泄压钻孔32、聚氨酯4、封孔管5、封闭墙6、瓦斯抽采管路7、注浆管8、返浆管81、2寸双抗实管82、2寸铁管83、钢丝软管84、抽采管路85。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例一：如图2-3所示，本实施例本专利技术公开一种被保护层瓦斯抽采方法，包括以下步骤：(1)在被保护层底板施工底板巷道3，在底板巷道3内施工穿层钻孔31，穿层钻孔31可以是多组、多个，穿层钻孔31穿过被保护层，并将穿层钻孔31的孔口封住，预留封孔管5，封孔管5连通穿层钻孔31与底板巷道3，被保护层的瓦斯能够顺着穿层钻孔31进入底板巷道3，采用聚氨酯将穿层钻孔孔口处的封孔管5进行固定，封孔段长度为2-4m，封孔管5为2寸PVC管，如双抗实管，通过封孔管5对被保护层进行抽采瓦斯，也可以将多个封孔管5与底板巷道3内的瓦斯抽取管道(为根据需要设置)连通，进行合抽；对穿层钻孔31进行的临时封孔、合抽，可以防止穿层钻孔31内瓦斯溢出造成底板巷道3内瓦斯超限；保护层回采期间，被保护层的瓦斯会产生运移规律，因此对保护层回采期间，可以采取以下措施对被保护层的瓦斯进行抽采；(2)保护层工作面回采前，在底板巷道3内每20-40m施工一组上向卸压钻孔32，本实施例中每组卸压钻孔32的孔间距为20米，卸压钻孔32穿过被保护层0.5米，在底板巷道3门口采用封闭墙6进行封闭，并在封闭墙6上安装瓦斯抽采管路7，瓦斯抽采管路7伸入底板巷道0-10米；优选的，在底板巷道3门口往里5米范围内采用封闭墙6进行封闭，封闭墙6由瓦石组成，瓦斯抽采管路7直径大于或等于Φ426mm，瓦斯抽采管路7伸入底板巷道5-10米。(3)施工完毕后，对保护层进行回采，随着保护层的回采，被保护层的卸压瓦斯会沿施工的泄压钻孔向底板巷道3涌入；(4)保护层回采期间，通过底板巷道3留设瓦斯抽采管路7，对被保护层的卸压瓦斯进行抽采。需要说明的是，该底板巷道坐落于13-1煤层底板(即被保护层底板11)19.1～26.7m，巷道顶板至13-1煤层底板岩性以砂岩及砂纸泥岩为主，且钻孔施工过程中成孔效果好，无垮孔现象；经综合分析后，才采用“裸封”方式封孔。该底板巷道底板距离11-2煤层顶板(即保护层顶板)41.5～57.0m，层间距较大，被保护层在保护层上方，可确保1123(1)保护层工作面回采后底板巷道3无垮冒风险，鉴于此，采用封闭墙口预埋瓦斯管路的方式“裸抽”。实施例二：本实施例二与实施例一的区别在于：每组的卸压钻孔之间的距离为30米。实施例三：本实施例二与实施例一的区别在于：每组的卸压钻孔之间的距离为40米。1122(1)工作面与1123(1)工作面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被保护层瓦斯抽采方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在被保护层底板施工底板巷道，在底板巷道内施工穿层钻孔，穿层钻孔穿过被保护层，在穿层钻孔孔内2～4m段下入封孔管，通过封孔管对被保护层瓦斯进行抽采；(2)保护层工作面回采前，在底板巷道内每20‑40m施工一组卸压钻孔，卸压钻孔穿过被保护层，在底板巷道门口采用封闭墙进行封闭，并在封闭墙上安装瓦斯抽采管路，瓦斯抽采管路伸入底板巷道0‑10米；(3)对保护层进行回采；(4)保护层回采期间，通过底板巷道留设的瓦斯抽采管路，对被保护层的卸压瓦斯进行抽采。

【技术特征摘要】
1.一种被保护层瓦斯抽采方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在被保护层底板施工底板巷道，在底板巷道内施工穿层钻孔，穿层钻孔穿过被保护层，在穿层钻孔孔内2～4m段下入封孔管，通过封孔管对被保护层瓦斯进行抽采；(2)保护层工作面回采前，在底板巷道内每20-40m施工一组卸压钻孔，卸压钻孔穿过被保护层，在底板巷道门口采用封闭墙进行封闭，并在封闭墙上安装瓦斯抽采管路，瓦斯抽采管路伸入底板巷道0-10米；(3)对保护层进行回采；(4)保护层回采期间，通过底板巷道留设的瓦斯抽采管路，对被保护层的卸压瓦斯进行抽采。2.根据权利要求1所述的一种被保护层瓦斯抽采方法，其特征在于，所述步骤(1)中用聚氨酯对穿层钻孔孔口的封孔管进行固定。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪有清，高波，杨泽胜，潘滔，李卫军，裴永生，
申请(专利权)人：淮南矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34