一种小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯抽采方法技术

本发明专利技术涉及遗煤复采瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯抽采方法。包括：S1：在开始掘进工作前，提前探明空巷、空区或冒落区瓦斯赋存情况；S2:掘进巷道，根据巷道上方S1探明的复采煤层上分层情况确定停止掘进位置；S3：在掘进工作面迎头施工钻孔，根据S1探明的复采煤层上分层情况确定钻孔的参数以及终孔位置；S4：对钻孔进行预抽采后，采取防火措施，防止空区遗煤自燃；S5：对钻孔正式抽采后，继续掘进。继续掘进。继续掘进。

【技术实现步骤摘要】
一种小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯抽采方法


[0001]本专利技术涉及遗煤复采瓦斯抽采
，尤其涉及一种小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯抽采方法。

技术介绍

[0002]煤炭是我国的主体能源之一,全国煤矿数量众多,并且主要为井工矿,占全部煤矿比重达到90%以上。在过去多年的煤炭开采中,许多煤矿为了追求短期高产量和高经济效益，一直延用采富弃贫、采易弃难、采优弃劣的开采方法,因此采空区和小窑破坏区内尚残存有大量煤炭资源，对煤炭资源造成极大的浪费。当矿井废弃后,约50%以上的煤炭残留于井下,其中聚集着大量的煤层气资源，残煤复采是实现煤炭精准、绿色、高回收率开采的有效措施，其中在复采过程中进行合理的瓦斯抽采是非常必要的。
[0003]开发遗留煤炭瓦斯资源意义重大，但残采区矿井内瓦斯在各个区域内的赋存状态及抽采状态下的运移规律十分复杂，极大地增加了瓦斯抽采工艺的难度。因为受赋存条件复杂和地质条件不明的影响，若在掘进巷道过程中揭露空巷或过空区、冒落区，且在掘进过程中没有探测到空巷、空区、冒落区的存在，一旦被揭露，瓦斯气流在非常短的时间内以极高的速度涌向掘进巷道，极易造成人员伤亡和设备的损坏。因此，在复采区煤层地质赋存信息探测的基础上，需要在掘进工作面工程中通过瓦斯抽采处理空巷、空区或冒落区中赋存的瓦斯。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提供一种小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯抽采方法。
[0005]本专利技术采取以下技术方案：一种小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯抽采方法，包括：S1：在开始掘进工作前，提前探明空巷、空区或冒落区瓦斯赋存情况；S2：掘进巷道，根据巷道上方S1探明的复采煤层上分层情况确定停止掘进位置；S3：在掘进工作面迎头施工钻孔，根据S1探明的复采煤层上分层情况确定钻孔的参数以及终孔位置；S4：对钻孔进行预抽采后，采取防火措施，防止空区遗煤自燃；S5：对钻孔正式抽采后，继续掘进。
[0006]在一些实施例中，步骤S2包括：S21：当复采煤层上分层存在空巷，空巷与掘进巷道形成斜交、垂直、平行三种空间位置关系时，在掘进巷道距空巷20m处停止掘进；S22：当复采煤层上分层存在空区时，在掘进巷道距空区30m处停止掘进。
[0007]在一些实施例中，步骤S3包括：S31：当复采煤层上分层存在空巷，空巷与掘进巷道形成斜交、垂直、平行三种空间
位置关系时，终孔位置至空巷内、空巷前方60m处以及掘进巷道轮廓线外15m范围内；S32：当复采煤层上分层存在空区时，终孔位置至煤层顶板10m以及掘进巷道轮廓线外15m范围内。
[0008]在一些实施例中，步骤S4包括：在钻孔预抽时，当CO浓度大于0.0001%或氧气浓度大于5%时，停止抽采，采取防火措施，防止空区遗煤自燃。
[0009]在一些实施例中，步骤S5包括：经过一定抽采时间，当抽采钻孔内瓦斯浓度降至0.8%以下后，安全掘进。
[0010]在一些实施例中，若掘进过程中，顶板不稳定、易破碎，与上分层空区存在裂隙，采取封堵措施；采用高压注入高强度水泥砂浆对巷道松动圈范围内的破碎煤体进行固化封孔和孔内易失稳区域安装筛管主动支护，阻止钻孔周围破碎煤体进一步变形，使钻孔长期保持稳定。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：因为上分层已开采且房柱式采煤法遗存的大量空巷及煤柱，下分层复采期间，空巷（区）内瓦斯大量涌出，容易造成局部瓦斯异常涌出、集聚和瓦斯超限等事故。所以要在掘进工作面掘进过程中进行先抽后掘。
[0012]本专利技术在掘进复采区域采用先抽后掘抽采上分层空巷、空区瓦斯，可有效解决煤层上分层已开采且房柱式采煤法遗存的大量采空巷（区）及煤柱极易造成局部瓦斯异常涌出、集聚和瓦斯超限等难题，确保掘进工作和回采工作安全性，实现小煤窑破坏区煤层安全高效复采，为类似条件的矿井提供良好的经验基础。
附图说明
[0013]图1为掘进工作面遇空巷迎头钻孔布置平面图；图2为掘进工作面遇空巷迎头钻孔布置剖面图；图3为掘进工作面遇空区迎头钻孔布置平面图；图4为掘进工作面遇空区迎头钻孔布置剖面图。
具体实施方式
[0014]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0015]实施例：某煤矿三采区小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯涌出量较大，因此应考虑对掘进工作面进行先抽后掘。在复采区煤层地质赋存信息探测的基础上，需要在掘进过程中规划瓦斯抽采方案处理上分层采空区中赋存的瓦斯。
[0016]如图表所示，本专利技术具体的钻孔施工及布置如下：在开始掘进工作前，需提前探明空巷、空区或冒落区瓦斯赋存情况，针对上分层不同的地质条件及空巷（区）赋存情况，采取下述的边掘边抽方案。
[0017]当复采煤层上分层存在空巷（与掘进巷道形成斜交、垂直、平行三种空间位置关系）时，在掘进巷道距空巷20m处停止掘进，在掘进工作面迎头施工8个扇形钻孔，钻孔开孔高度距底板1.5m，孔径113mm，终孔位置至空巷内、空巷前方60m处、掘进巷道轮廓线外15m范围内。
[0018]其中1#、2#钻孔为定向钻孔，先在煤壁处钻孔，在钻机进入煤层调节钻机钻头的倾斜角度，使钻头倾斜向上前进，进入空巷上方3m处后，调整钻头倾角至水平方向越过空巷，再调整钻头倾角倾斜向下前进，直至到达预定位置即空巷前方60m处，完成施工。
[0019]其中3#
‑
8#钻孔为普通钻孔，3#
‑
6#钻孔终孔位置至空巷内，7#
‑
8#钻孔空巷前方60m处。
[0020]在钻孔预抽时，随时检测抽采钻孔内CO浓度和氧气浓度，当CO浓度大于0.0001%或氧气浓度大于5%时，停止抽采，采取防火措施，防止煤层自燃。经过一定抽采时间，当抽采钻孔内瓦斯浓度降至0.8%以下后，可安全掘进。
[0021]当复采煤层上分层存在空区时，在掘进巷道距空区30m处停止掘进，在掘进工作面迎头施工8个扇形钻孔，钻孔开孔高度距底板1.5m，孔径113mm，终孔位置至煤层顶板10m、掘进巷道轮廓线外15m范围内。
[0022]其中1#
‑
4#钻孔为定向钻孔，先在煤壁处钻孔，在钻机进入煤层后调节钻机钻头，使钻头倾斜向上前进，进入空区上方后，调整钻头倾角至水平方向，钻头继续向水平方向前，直至到达采空区上方末端，完成施工。
[0023]其中5#
‑
8#钻孔为普通钻孔，在煤壁处向煤层钻孔，在钻机进入煤层后保持水平方向前进，直至到达采空区下方末端，停止钻孔。
[0024]在钻孔预抽时，当CO浓度大于0.0001%或氧气浓度大于5%时，停止抽采，采取防火措施，防止空区遗煤自燃。经过一定抽采时间，当抽采钻孔内瓦斯浓度降至0.8%以下后，可安全掘进。
[0025]若掘进过程中，顶板不稳定、易破碎，与上分层空区存在裂隙，须采取注浆等封堵措施。采用高压注入高强度水泥砂浆对巷道松动圈范围内的破碎煤体进行固化封孔和孔内易失稳区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯抽采方法，其特征在于，包括：S1：在开始掘进工作前，提前探明空巷、空区或冒落区瓦斯赋存情况；S2:掘进巷道，根据巷道上方S1探明的复采煤层上分层情况确定停止掘进位置；S3：在掘进工作面迎头施工钻孔，根据S1探明的复采煤层上分层情况确定钻孔的参数以及终孔位置；S4：对钻孔进行预抽采后，采取防火措施，防止空区遗煤自燃；S5：对钻孔正式抽采后，继续掘进。2.根据权利要求1所述的小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯抽采方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21：当复采煤层上分层存在空巷，空巷与掘进巷道形成斜交、垂直、平行三种空间位置关系时，在掘进巷道距空巷20m处停止掘进；S22：当复采煤层上分层存在空区时，在掘进巷道距空区30m处停止掘进。3.根据权利要求1所述的小煤窑破坏区域复采掘进工作面瓦斯抽采方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31：当复采煤层上分层存在空巷，空巷与掘进巷道形成斜交、垂直、平行三种空间位...

【专利技术属性】
技术研发人员：年军，傅晋奇，邹炜，吕晓波，杨雷，程文旭，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：