一种基于底板岩巷的多模灾害链式治理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于底板岩巷的多模灾害链式治理方法，在煤巷掘进之前及掘进过程中，利用穿层钻孔和注浆钻孔对目标煤层依次进行卸压增透和注浆加固，从而在煤巷周围形成强化区域和卸压区域相结合，这样形成的“强化—松弛”结构一方面可提高瓦斯抽采效率，另一方面可保证煤巷安全采掘进度和后期稳定性维护；其次，在工作面回采时利用定向钻孔可实现煤层内异常赋存瓦斯的二次抽采，结合煤层常规瓦斯抽采方法，实现煤层瓦斯的全覆盖抽采；最后，在完成当前煤巷的工作面回采后，能将其他接续工作面新的煤巷及底板岩巷掘进时生产的煤矸石充填至当前废弃的底板岩巷中，可同时实现节约矸石提升成本、保护地表生态环境和预防地表塌陷等多重目的。陷等多重目的。陷等多重目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于底板岩巷的多模灾害链式治理方法


[0001]本专利技术涉及一种基于底板岩巷的多模灾害链式治理方法，主要适用于高瓦斯低渗透煤层瓦斯全时空抽采及煤矸石高效处置等实际工程。

技术介绍

[0002]高集约化机械开采模式使得煤矿开采逐步向深部延伸，较高的地应力使得煤层孔隙率和渗透率大幅降低，瓦斯含量和瓦斯压力剧增。为保障煤层安全顺利开采，通常采用系列煤层卸压技术、瓦斯抽采方法对预开采煤层进行强化卸压抽采，比如水力压裂、水力冲孔、保护层开采、顺层瓦斯抽采、穿层瓦斯抽采等。存在保护层开采条件的煤层可优先采用保护层开采方法，而无保护层开采条件的多借助底板岩巷和穿层钻孔来治理瓦斯灾害。同时，不同工作面采掘过程中生产的大量煤矸石通常会将其从矿井中提升至地面进行堆放，从而确保地下空间的可操作性。
[0003]现有底板岩巷通常是作为煤层采掘前瓦斯灾害防治的主要场所，主要涉及穿层钻孔瓦斯抽采和水力化卸压增透措施的实施。穿层钻孔的实施能够在一定程度上实现煤层卸压和瓦斯抽采的目的，但在实际生产过程中常存在一些应用限制：1.现有底板岩巷的利用效率较低，大多数底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于底板岩巷的多模灾害链式治理方法，其特征在于，具体步骤为：A、先根据煤层情况确定预掘进煤巷在煤层内的起始位置及掘进设计路径，完成后在煤巷掘进之前在煤层下方的底板岩层内施工底板岩巷，接着从底板岩巷的顶板向同一煤层断面钻取多个穿层钻孔，且多个穿层钻孔在同一煤层断面内的部分均匀分布在预掘进煤巷起始位置的两侧，各个穿层钻孔均穿过目标煤层进入顶板岩层内；B、在底板岩巷内布置水力冲孔设备，通过水力冲孔设备依次向各个穿层钻孔内注入高压水，冲孔压力为10～15MPa，由于高压水冲蚀作用将穿层钻孔周围的煤体冲出，每个穿层钻孔的冲孔完成标准，以各个穿层钻孔的出煤量确定，待各个穿层钻孔的水力冲孔完毕后，在预掘进煤巷两侧的煤层内各形成一个卸压区域，接着对各个穿层钻孔进行封孔，并将各个穿层钻孔通过管路连接至瓦斯抽采管路中进行瓦斯抽采，便于后续煤巷在煤层内的掘进；C、按照步骤A确定的煤巷位置及掘进设计路径，开始进行煤巷掘进，在煤巷掘进过程中，根据底板岩巷走向，每隔设定距离从底板岩巷的顶板向当前所处煤层断面钻取多个穿层钻孔，并重复步骤B的处理过程，完成掘进中煤巷两侧的卸压区域布设；同时在每次钻设多个穿层钻孔后，从底板岩巷向当前所处煤层断面施工多个注浆钻孔，各个注浆钻孔处于掘进中煤巷的周围，采用注浆设备将注浆材料注入各个注浆钻孔内，待注浆材料凝固后，在当前所处煤层断面的煤巷周围形成强化区域，强化区域相对于卸压区域距离煤巷更近；接着从煤巷内向周围煤层打设多个锚杆进行支护，从而通过每隔设定距离形成强化区域及锚杆支护联合作用，从而保证煤巷掘进期间的整体稳固性，直至完成整个煤巷掘进工作；D、完成煤巷掘进工作后，开始进行煤层工作面回采，在回采期间从底板岩巷向煤层工作面前方30m的煤体施工多个定向钻孔，各个定向钻孔均穿过煤层进入顶板岩层，然后将各个定...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐吉钊，翟成，孙勇，郑仰峰，唐伟，丛钰洲，余旭，刘厅，李宇杰，朱薪宇，陈爱坤，丁熊，石克龙，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：