瓦斯抽放钻孔施工方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工方法，首先在地面实施第一倾斜钻孔(9.1)井，该井水平段钻进至裂隙带(9.6)，并用水泥固井，固井水泥返至地面；第一倾斜钻孔(9.1)井水平钻孔与对接钻孔完成对接，进行水平钻进，完成水平钻孔(9.2)，至综采作业面处停止；从巷道(2)的综采作业面处斜向上进行第二斜钻孔(9.4)的钻进，直到与水平钻孔(9.2)打通为止。本发明专利技术施工难度小，作业效率高。

Gas drainage borehole construction method

The invention discloses a construction method for gas drainage boreholes in coal mines. Firstly, a first inclined borehole (9.1) is drilled on the ground. The horizontal section of the well is drilled to the fracture zone (9.6), and cementing cement is used to return to the ground. Complete the horizontal drilling (9.2) until the fully mechanized mining face stops; drill the second oblique drilling (9.4) obliquely upward from the fully mechanized mining face of the roadway (2) until the horizontal drilling (9.2) is opened. The invention has the advantages of small construction difficulty and high operation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
瓦斯抽放钻孔施工方法
本专利技术属于煤炭领域，特别涉及一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工方法。
技术介绍
煤炭是我国矿产资源中主要能源,也是电力、钢铁、化工等行业的重要的工业原料,在国民经济建设中具有非常重要的战略地位。据统计,煤炭占我国一次性能源消费的75％以上,伴随着全球的能源危机,煤炭作为我国的主要能源的地位,在相当长的时间难以改变。由于工况环境恶劣及采掘装备的可靠性和自动化水平低下，煤炭生产仍属于高危行业。煤矿瓦斯爆炸、岩层垮塌、突水等事故时有发生，同时井下采煤工人长期处于高温、高湿、高浓度粉尘环境中，其健康严重受损。现有技术中，煤层开采后形成采动裂隙，采空后，采空区不同涌出源的瓦斯在浮力作用下沿采动裂隙通道上升，最后聚集在裂隙带内，形成瓦斯聚集区，为了解决高浓度瓦斯矿井中瓦斯超限问题一般采用高位巷抽放瓦斯，工程量大、费用高。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工方法。一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工方法，巷道2延伸至综采作业面，在巷道2之上的裂隙带中开凿瓦斯抽放钻孔9；钻孔9包括从地面斜向下延伸的第一倾斜钻孔9.1，在裂隙带9.6中水平开凿的水平钻孔9.2，以及由裂隙带9.6向下延伸至综采作业面处的第二斜钻孔9.4，第一倾斜钻孔9.1、水平钻孔9.2以及第二斜钻孔9.4依次连接，所述方法包括：首先在地面实施第一倾斜钻孔9.1井，该井水平段钻进至裂隙带9.6，并用水泥固井，固井水泥返至地面；第一倾斜钻孔9.1井水平钻孔与对接钻孔完成对接，进行水平钻进，完成水平钻孔9.2，至综采作业面处停止；从巷道2的综采作业面处斜向上进行第二斜钻孔9.4的钻进，直到与水平钻孔9.2打通为止。可选的，在第二斜钻孔9.4的末端安装风机9.5，在第二斜钻孔9.4中设置逆止阀9.3；采煤机6位于综采作业面处，在综采作业面处还设置有除尘装置8以及输送皮带7，巷道2通过多个支撑装置5支撑，支撑装置5沿巷道长度方向排列，支撑装置5支撑于巷道2的顶1与底4之间，通过支撑装置5支撑顶板与底板，在巷道2之上的裂隙带中开凿瓦斯抽放钻孔9；在巷道2中还安装有多根顶底板变形测量装置3。本专利技术的有益效果是：整个施工过程第一倾斜钻孔9.1与水平钻孔9.2由地面钻孔设备完成，第二斜钻孔9.4从井下巷道内开钻，这种施工方式可以井下与井上同时进行，工期短，同时，由于第二斜钻孔9.4不必从地面开钻，地面钻孔设备(钻头)不必多次改变钻进方向，大大降低了施工难度；在采煤作业中，水平钻孔9.2与第二斜钻孔9.4可以随着综采作业面的推进，一起推进，作业效率高；由于井下巷道2与裂隙带9.6的垂直距离较短，这样第二斜钻孔9.4的长度可以大大减少，成本低。附图说明图1是采煤系统整体结构示意图；图2是瓦斯抽放钻孔的结构示意图；图3A是巷道支撑装置的结构示意图；图3B是巷道支撑装置的施工图；图4A是采煤机的结构示意图；图4B是图4A中A部放大图；图5是除尘装置的布置图；图6是除尘装置的结构示意图；图7是防爆系统示意图；图8A是转轴密封结构的第一示意图；图8B是转轴密封结构的第二示意图；图8C是转轴密封结构的第三示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，使本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。首先结合图1，对本专利技术的采煤系统做整体介绍。采煤是在巷道2进行的，巷道2延伸至综采作业面，采煤机6位于综采作业面处，通过采煤机实现综采作业，在综采作业面处还设置有除尘装置8以及输送皮带7。巷道2通过多个支撑装置5支撑，支撑装置5沿巷道长度方向排列，支撑装置5支撑于巷道2的顶1与底4之间，通过支撑装置5支撑顶板与底板，从而防止巷道坍塌。在巷道2中还设置有多根顶底板变形测量装置3，例如沿巷道长度方向每隔100米设置一根顶底板变形测量装置3，通过顶底板变形测量装置3可以测量顶板或底板的变形量，从而可以对巷道变形量进行测量，当变形量大于设定值时，提示该测量装置附近有塌方的可能，需要维护人员及时进行处理,在巷道2之上的裂隙带中开凿瓦斯抽放钻孔9。本专利技术中，如图2所示，采用在裂隙带中开凿瓦斯抽放钻孔9的方法来进行瓦斯抽放。钻孔9包括从地面斜向下延伸的第一倾斜钻孔9.1，在裂隙带9.6中水平开凿的水平钻孔9.2，以及由裂隙带9.6向下延伸至综采作业面处的第二斜钻孔9.4，第一倾斜钻孔9.1、水平钻孔9.2以及第二斜钻孔9.4依次连接，在第二斜钻孔9.4的末端安装有风机9.5，在第二斜钻孔9.4中设置逆止阀9.3。在工作面采掘过程中，目标煤层中的瓦斯气体上涌进入水平钻孔9.2内，由于逆止阀9.3的存在，水平钻孔9.2内的瓦斯气体不会进入综采作业面，在风机9.5的作用下，水平钻孔9.2内的瓦斯气体被从第一倾斜钻孔9.1排出。施工过程中，首先在地面实施第一倾斜钻孔9.1井，该井水平段钻进至裂隙带9.6，并用水泥固井，固井水泥返至地面；第一倾斜钻孔9.1井水平钻孔与对接钻孔完成对接，进行水平钻进，完成水平钻孔9.2，大约至综采作业面处停止；从巷道2的综采作业面处斜向上进行第二斜钻孔9.4的钻进，直到与水平钻孔9.2打通为止；安装风机9.5与逆止阀9.3即可。整个施工过程第一倾斜钻孔9.1与水平钻孔9.2由地面钻孔设备完成，第二斜钻孔9.4从井下巷道内开钻，这种施工方式可以井下与井上同时进行，工期短，同时，由于第二斜钻孔9.4不必从地面开钻，地面钻孔设备(钻头)不必多次改变钻进方向，大大降低了施工难度；在采煤作业中，水平钻孔9.2与第二斜钻孔9.4可以随着综采作业面的推进，一起推进，作业效率高；由于井下巷道2与裂隙带9.6的垂直距离较短，这样第二斜钻孔9.4的长度可以大大减少，成本低。现有技术中，巷道支撑装置一般采用单立柱或多立柱支撑顶板或底板，以双立柱支撑相对立于巷道为例，一般在巷道两侧相对设置两根立柱，顶板铺于立柱顶上，底板铺于立柱下方，两个立柱组成一组支撑结构，多组支撑结构并排沿巷道长度方向延伸，从而实现对巷道的支撑。现有技术中的这种支撑结构，各组支撑结构间相互独立，多组支撑结构没有形成一个整体，稳固性差，该支撑结构中，立柱位于巷道两侧，而实际巷道内顶板或底板受力最大的部位为顶板或底板的中部，这种支撑结构，顶板易从中间折断，从而发生巷道坍塌。图3A为本专利技术所采用的支撑装置5的结构示意图。支撑装置5包括左支撑臂5.2、右支撑臂5.7、左液压支柱5.3和右液压支柱5.5。左支撑臂5.2与右支撑臂5.7的底部通过下销轴5.4铰接在一起，左液压支柱5.3支撑于左支撑臂5.2的外侧，右液压支柱5.5支撑于右支撑臂5.7的外侧，左支撑臂5.2与右支撑臂5.7呈V形，顶板5.1铺于左支撑臂5.2与右支撑臂5.7上。多组支撑装置5沿巷道长度方向设置，在左支撑臂5.2与右支撑臂5.7的顶端开有孔，上销轴5.6穿过该孔，将两组支撑装置5连接到一起，使得各组支撑装置成为一个整体。如图3B所示，在巷道中可以依据巷道的宽度设置多排支撑装置5，在图3B中即设置了两排支撑装置5，各排支撑装置5间的间距与各排与巷道侧壁间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工方法，其特征在于，巷道(2)延伸至综采作业面，在巷道(2)之上的裂隙带中开凿瓦斯抽放钻孔(9)；钻孔(9)包括从地面斜向下延伸的第一倾斜钻孔(9.1)，在裂隙带(9.6)中水平开凿的水平钻孔(9.2)，以及由裂隙带(9.6)向下延伸至综采作业面处的第二斜钻孔(9.4)，第一倾斜钻孔(9.1)、水平钻孔(9.2)以及第二斜钻孔(9.4)依次连接，所述方法包括：首先在地面实施第一倾斜钻孔(9.1)井，该井水平段钻进至裂隙带(9.6)，并用水泥固井，固井水泥返至地面；第一倾斜钻孔(9.1)井水平钻孔与对接钻孔完成对接，进行水平钻进，完成水平钻孔(9.2)，至综采作业面处停止；从巷道(2)的综采作业面处斜向上进行第二斜钻孔(9.4)的钻进，直到与水平钻孔(9.2)打通为止。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工方法，其特征在于，巷道(2)延伸至综采作业面，在巷道(2)之上的裂隙带中开凿瓦斯抽放钻孔(9)；钻孔(9)包括从地面斜向下延伸的第一倾斜钻孔(9.1)，在裂隙带(9.6)中水平开凿的水平钻孔(9.2)，以及由裂隙带(9.6)向下延伸至综采作业面处的第二斜钻孔(9.4)，第一倾斜钻孔(9.1)、水平钻孔(9.2)以及第二斜钻孔(9.4)依次连接，所述方法包括：首先在地面实施第一倾斜钻孔(9.1)井，该井水平段钻进至裂隙带(9.6)，并用水泥固井，固井水泥返至地面；第一倾斜钻孔(9.1)井水平钻孔与对接钻孔完成对接，进行水平钻进，完成水平钻孔(9.2)，至综采作业面处停止；从巷道(2)的综采作业面处斜向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：王思，
类型：发明
国别省市：江苏,32