【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿开采，尤其涉及一种松软破碎煤层冻结法掘进方法。
技术介绍
1、随着开采规模的加大，矿井开采向纵深化发展，煤矿巷道施工过程中会经常遇到能够产生显著性变形和流变的工程软岩，在松软岩层中，地压很大，巷道维护极其困难，而且由于煤层碎软、强度低、瓦斯压力大、地质条件不明确，松软破碎煤层煤巷掘进期间发生的瓦斯事故要明显比采煤工作面采煤期间多。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种松软破碎煤层冻结法掘进方法，该松软破碎煤层冻结法掘进方法通过对松软破碎围岩进行冻结法掘进施工，并在掘进前对瓦斯进行抽取，大幅降低了碎软煤层煤巷掘进期间发生的瓦斯事故，而且形成一定厚度和一定长度的冻结墙，提高了掘进时的安全性。
2、本专利技术实施例的松软破碎煤层冻结法掘进方法包括：
3、对松软破碎煤层进行超前地质勘探，确定巷道位置和多个冻结区域，多个所述冻结区域沿巷道的长度方向顺次排布；
4、在围岩上钻设长度方向沿所述巷道的长度方向设置的多个钻孔，多个所述钻孔均位于第一个所述冻结区域内的巷道周围，且多个所述钻孔沿所述巷道的周向间隔分布；
5、通过多个所述钻孔对第一个冻结区域内的围岩中的瓦斯进行抽取，以降低围岩内的瓦斯压力和瓦斯含量；
6、通过多个所述钻孔对第一个冻结区域内的围岩进行冷冻施工，以在第一个冻结区域的围岩内形成冻结墙，对围岩进行掘进至所述第一个冻结区域的尾部后，
7、在所述巷道内开设多个盲槽，多个所述盲槽均位于所述第一个冻结区域内并靠近于所述第一个冻结区域的尾部，多个所述盲槽沿所述巷道的周向间隔分布，在所述盲槽内钻设下一个冻结区域的钻孔并对下一个冻结区域进行抽取瓦斯、冷冻施工和掘进施工；
8、重复开设盲槽、钻孔施工、抽取瓦斯、冷冻施工和掘进施工，直至完成全部巷道掘进施工。
9、本专利技术实施例的松软破碎煤层冻结法掘进方法通过对松软破碎围岩进行冻结法掘进施工，并在掘进前对瓦斯进行抽取，大幅降低了碎软煤层煤巷掘进期间发生的瓦斯事故，而且形成一定厚度和一定长度的冻结墙，提高了掘进时的安全性。
10、在一些实施例中，所述钻孔包括抽注孔和冻结孔，所述抽注孔用于安装抽采管和注水管，所述冻结孔用于安装冻结管。
11、在一些实施例中，所述冷冻施工包括：
12、抽采瓦斯后，打开所述注水管的进水口和所述抽采管的出气口，向所述注水管内加压注水，待所述抽采管的出气口处有稳定回水后关闭所述抽采管的出气口，继续向所述注水管内加压注水并保持一定时间；
13、向冻结管内注入冻结液，并进行冻结液循环；
14、冻结预设时间以在围岩内形成预设厚度的冻结墙。
15、在一些实施例中，所述冷冻施工还包括，在围岩上钻设测温孔，向测温孔内设置温度传感器以对冻结墙温度进行监测。
16、在一些实施例中，所述抽采管的出气口处有稳定回水前，对所述抽采管的出气口进行送风，关闭所述抽采管的出气口后，继续对所述抽采管的出气口进行送风并保持一定时间。
17、在一些实施例中，冷冻站与所述冻结管通过保温管连通，所述保温管位于围岩外。
18、在一些实施例中，对围岩进行掘进时，对巷道进行永久支护作业。
19、在一些实施例中，所述永久支护作业包括：
20、对所述巷道的表面初步喷浆，以使所述巷道的表面形成一定厚度的混凝土层；
21、停止冻结后，向所述巷道上安装多个注浆锚杆并进行注浆；
22、在所述巷道的表面挂设锚网，并将锚网临时固定在所述注浆锚杆上；
23、对所述巷道的表面进行复喷，以使所述锚网包覆于混凝土浆料中。
24、在一些实施例中，钻孔施工前，对围岩进行超前地质勘探以对围岩的岩层性质、瓦斯含量、水含量进行探测，根据围岩的岩层性质、瓦斯含量和水含量确定巷道位置和多个冻结区域的位置，并根据不同的冻结区域位置的围岩地质进行冻结设计。
25、在一些实施例中，完成当前冻结区域的掘进并停止冻结后，对位于上一个冻结区域内的盲槽进行回填。
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1.一种松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，所述钻孔包括抽注孔和冻结孔，所述抽注孔用于安装抽采管和注水管，所述冻结孔用于安装冻结管。
3.根据权利要求2所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，所述冷冻施工包括：
4.根据权利要求3所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，所述冷冻施工还包括，在围岩上钻设测温孔，向测温孔内设置温度传感器以对冻结墙温度进行监测。
5.根据权利要求3所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，所述抽采管的出气口处有稳定回水前，对所述抽采管的出气口进行送风，关闭所述抽采管的出气口后，继续对所述抽采管的出气口进行送风并保持一定时间。
6.根据权利要求3所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，冷冻站与所述冻结管通过保温管连通，所述保温管位于围岩外。
7.根据权利要求1所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，对围岩进行掘进时，对巷道进行永久支护作业。
8.根据权利要求7所述的松软
9.根据权利要求1所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，钻孔施工前，对围岩进行超前地质勘探以对围岩的岩层性质、瓦斯含量、水含量进行探测，根据围岩的岩层性质、瓦斯含量和水含量确定巷道位置和多个冻结区域的位置，并根据不同的冻结区域位置的围岩地质进行冻结设计。
10.根据权利要求1所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，完成当前冻结区域的掘进并停止冻结后，对位于上一个冻结区域内的盲槽进行回填。
...【技术特征摘要】
1.一种松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，所述钻孔包括抽注孔和冻结孔，所述抽注孔用于安装抽采管和注水管，所述冻结孔用于安装冻结管。
3.根据权利要求2所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，所述冷冻施工包括：
4.根据权利要求3所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，所述冷冻施工还包括，在围岩上钻设测温孔，向测温孔内设置温度传感器以对冻结墙温度进行监测。
5.根据权利要求3所述的松软破碎煤层冻结法掘进方法，其特征在于，所述抽采管的出气口处有稳定回水前，对所述抽采管的出气口进行送风，关闭所述抽采管的出气口后，继续对所述抽采管的出气口进行送风并保持一定时间。
6.根据权利要求3所述的松软破...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦建康，朱乐章，吴建星，王多春，侯彪，赵栋梁，王涛，张浩，李营洲，洪波，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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