CN101614134A - 钻、爆、抽三位一体卸压防突方法 - Google Patents

钻、爆、抽三位一体卸压防突方法 Download PDF

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Abstract

一种钻、爆、抽三位一体卸压防突方法，最适用于高瓦斯低透气性突出煤层区域性卸压防突。在采煤或掘进工作面前方的煤层上交替布置顺层或穿层的控制孔和爆破孔孔位；先逐一对交替布置的控制孔进行施工作业，并对煤层进行瓦斯抽采卸压；再逐一施工交替布置的爆破孔，放置乳化炸药，引爆起爆线进行起爆，直至完成该工作面的所有爆破孔作业，进行下一工作面的循环作业。该方法可使煤体透气性可提高20～50倍，整体卸压充分，起到防止突出的有效作用，为工作高效、安全开采提供了良好的条件。其方法简单，操作方便、使用效果好，提高了劳动效率，降低了劳动强度。

Description

钻、爆、抽三位一体卸压防突方法
技术领域
本发明涉及钻、爆、抽三位一体卸压防突方法。尤其适用于高瓦斯低透气性突出煤层区域性卸压防突。
背景技术
煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中的严重自然灾害之一，特别是随着煤炭生产的高效集约化和开采深度的增加，瓦斯涌出量越来越大，瓦斯爆炸和瓦斯突出危险的威肋越来越严重，瓦斯灾害已成为制约高效集约化开采技术发展和安全生产的最重要因素。因此，如何有效地解决高瓦斯煤层开采过程中的瓦斯涌出问题，对煤矿安全生产具有十分重要的意义。我国自20世纪70年代以来对高瓦斯低透气性突出危险煤层进行了多种卸压增透防突技术的探索性试验研究。
目前采用的高瓦斯低透气性煤层消突措施主要有深孔松动爆破、水力冲孔、水力割缝和煤层注水等，这些方法均存在钻孔有效影响范围小、工作面钻孔施工工作量大和防突效率低的问题，需要采取卸压增透的方法，扩大钻孔有效影响范围，提高整体消突效果。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种钻、爆、抽三位一体卸压防突方法，将钻孔施工技术、控制预裂爆破技术与钻孔控制和抽放技术相结合，扩大钻孔卸压影响范围，提高煤层透气性，提高整体消突效果，安全有效地解决高瓦斯低透气性突出煤层开采过程中的煤与瓦斯突出问题。
技术方案：本发明钻、爆、抽三位一体卸压防突方法：
(1)在采煤或掘进工作面前方的煤层上交替布置顺层或穿层的控制孔和爆破孔孔位；
(2)逐一对交替布置的控制孔进行施工作业，每施工一个控制孔，对其进行常规封孔作业，并通过抽放孔管、汇流管和支管将钻孔连入抽采管网，对煤层进行瓦斯抽采卸压；
(3)逐一施工交替布置的爆破孔，在每一个爆破孔末端放置乳化炸药，采用不耦合的正向装药方式，用封孔剂密封爆破孔，引爆起爆线进行起爆，直至完成该工作面的所有爆破孔作业；
(4)进行下一工作面的循环作业，为保证工作面的安全和有利于整体卸压，需要在下一工作面留有不小于10～30m的超前安全距离。
所述控制孔和爆破孔顺层钻孔深度为8～15m，穿层钻孔深度20～40m；所述的爆破孔的封孔长度为孔深的25％～40％；所述的正向装药采用组内雷管串联方式连接、组间雷管并联方式连接，实行一次起爆；所述的乳化炸药的前端安置一木圆锥。
有益效果：本发明将钻孔施工技术、控制预裂爆破技术与钻孔抽放技术相结合，实现钻、爆、抽三位一体，尤其适用于高瓦斯低透气性突出煤层区域性卸压防突。通过在工作面前方煤体中交替施工若干长钻孔，包括爆破孔和控制孔。利用爆破孔内爆生气体尖劈作用，使炮孔周围产生柱状的压缩粉碎圈和沿爆破孔和控制孔连心线方向的贯穿爆破裂隙体，达到地应力转移，煤体透气性增大的目的，同时将控制孔密封后作为抽放孔，抽排煤体中的瓦斯，加速高压瓦斯的排放，这样不仅降低了瓦斯压力梯度，减少了突出势能，而且实现了空间上、时间上的超前防护作用，给煤层内部卸压、瓦斯释放和流动创造了良好的条件，有效消除煤与瓦斯突出危险性。该方法可使煤体透气性可提高20～50倍，整体卸压充分，起到防止突出的有效作用，为工作高效、安全开采提供了良好的条件，变高瓦斯突出危险煤层为低瓦斯无突出危险煤层，其方法简单，操作方便、使用效果好，提高了劳动效率，降低了劳动强度。
附图说明
图1是本发明的钻、爆、抽三位一体爆破卸压防突示意图。
图2是本发明的一段区域内的多排钻孔布置图。
图3是本发明的三位一体卸压防突区域卸压增透示意图。
图中：1-煤层，2-乳化炸药，3-封孔剂，4-爆破孔，5-起爆线，6-木圆锥，7-黄泥，8-PVC管，9-控制孔，10-裂隙
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：
本发明的钻、爆、抽三位一体卸压防突方法：
(1)在采煤或掘进工作面前方的煤层1上交替布置顺层或穿层的控制孔9和爆破孔4孔位；安单排或多排布置打若干长钻孔，钻孔施工阶段普通钻孔施工工艺基本一致，可根据需要选择螺旋或者圆形钻杆；
(2)先逐一对交替布置的控制孔9进行施工作业，控制孔9顺层钻孔深度为8～15m，穿层钻孔深度20～40m，每施工一个控制孔9，对其进行常规封孔作业，并通过抽放孔管、汇流管和支管将钻孔连入抽采管网，对煤层进行瓦斯抽采卸压；直至该区域的控制孔9相关作业完毕。钻孔孔口负压不低于20KPa；
(3)逐一施工交替布置的爆破孔4，爆破孔4与控制孔9孔数比例为1∶2～3；爆破孔4顺层钻孔深度为8～15m，穿层钻孔深度20～40m；在施工完毕的爆破孔4内用PVC管8进行正向装药，在用PVC管8送药的过程中，PVC管8前段的木圆锥6可以起到疏通爆破孔4内岩屑和煤屑的作用，使其顺利送药至爆破孔4底端。孔内装药方式采用组内雷管串联方式连接、组间雷管并联方式连接；装药完毕后用黄泥7对乳化炸药2进行封堵；实行一次起爆；用封孔剂3密封爆破孔4，引爆起爆线5进行起爆；爆破孔4的封孔长度为孔深的25％～40％；直至完成该工作面所有的爆破孔4作业；穿层钻孔情况下，对煤层段全长进行装药爆破。
(4)进行下一工作面的循环作业，为保证工作面的安全和有利于整体卸压，需要在下一工作面留有不小于10～30m的超前安全距离。

Claims (5)

1.一种钻、爆、抽三位一体卸压防突方法，其特征在于：
(1)在采煤或掘进工作面前方的煤层(1)上交替布置顺层或穿层的控制孔(9)和爆破孔(4)孔位；
(2)逐一对交替布置的控制孔(9)进行施工作业，每施工一个控制孔(9)，对其进行常规封孔作业，并通过抽放孔管、汇流管和支管将钻孔连入抽采管网，对煤层进行瓦斯抽采卸压；
(3)逐一施工交替布置的爆破孔(4)，在每一个爆破孔(4)末端放置乳化炸药(2)，采用不耦合的正向装药方式，用封孔剂(3)密封爆破孔(4)，引爆起爆线(5)进行起爆，直至完成该工作面的爆破孔(4)作业；
(4)进行下一工作面的循环作业，为保证采煤工作的安全和有利于整体卸压，需要在下一工作面留有不小于10～30m的超前安全距离。
2.根据权利要求1所述的钻、爆、抽三位一体卸压防突方法，其特征在于：所述控制孔(9)和爆破孔(4)顺层钻孔深度为8～15m，穿层钻孔深度20～40m。
3.根据权利要求1所述的钻、爆、抽三位一体卸压防突方法，其特征在于：所述的爆破孔(4)的封孔长度为孔深的25％～40％。
4.根据权利要求1所述的钻、爆、抽三位一体卸压防突方法，其特征在于：所述的正向装药采用组内雷管串联方式连接、组间雷管并联方式连接，实行一次起爆。
5.根据权利要求1所述的钻、爆、抽三位一体卸压防突方法，其特征在于：所述的乳化炸药(2)的前端安置一木圆锥(6)。
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