CN103758559A - 沿空留巷y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法 - Google Patents

沿空留巷y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法 Download PDF

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Abstract

一种沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔瓦斯抽采方法，在轨道平巷顶抽巷与轨道平巷之间每隔一定距离施工一个联络巷；回采时将沿采空区边缘砌筑充填墙体将轨道平巷保留下来，工作面由运输平巷和轨道平巷进风，由轨道平巷保留巷段、联络巷和轨道平巷顶抽巷回风，形成沿空留巷Y型通风系统，轨道平巷顶抽巷作为高位回风巷进行二次利用；在高位回风巷内分别向邻近煤层与采空区施工瓦斯抽采钻孔，并进行瓦斯抽采。本发明可降低钻孔施工对留巷断面的要求，还可避免钻孔施工与工作面回采之间的相互干扰，便于施工管理，同时由于高位回风巷远离工作面采动影响，钻孔所受的采动扰动效应低于在留巷前后布置钻孔，钻孔易于维护，可实现瓦斯的高效长时抽采。

Description

沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法
技术领域
本发明涉及煤矿瓦斯抽采方法，尤其是一种适用于深井高瓦斯煤层群安全开采的沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采方法。
背景技术
瓦斯作为一种洁净能源，应予开采和利用。但我国大多数煤矿区煤层气赋存具有低压力、低渗透率、低饱和度及非均质性强的“三低一强”的特性，传统的瓦斯抽采方法一般是在井下通过开掘大量煤岩巷道，采用巷道+穿层钻孔抽采(简称巷道钻孔法)瓦斯，该方法在浅部开采中易于实施，但在深部应用面临巨大困难：抽采瓦斯专用岩巷（2～3条）工程量大、层位控制困难、掘进风险大、抽采不均衡、采场接替紧张、综合效益差。
近年来针对煤层群开采高瓦斯、高地压、低透气性的技术难题,袁亮院士提出了一种高瓦斯煤层群开采沿空留巷Y型通风卸压瓦斯抽采方法（CNIO1251028A），首采关键卸压层,沿首采工作面采空区边缘快速机械化构筑高强支撑体将回采巷道保留下来，工作面采用Y型通风方式，在留巷内布置上下向高低位抽采钻孔直达卸压瓦斯富集区域。该方法采用Y型通风方式能够从根本上解决工作面上隅角瓦斯超限和瓦斯积聚问题，能够简化采掘接替、减少专用抽采巷道的掘进工程量、降低瓦斯综合治理成本。
然而，在深井高地压沿空留巷工程中由于巷道变形量大，尤其巷道底鼓严重，为了控制巷道围岩变形，通常需要在留巷内架设木垛、单体液压支柱等支护构件，因而无法满足钻孔施工对断面尺寸的要求；同时，由于在留巷内布置的钻孔紧邻采空区边缘，受采动扰动效应强烈，钻孔易发生切断、堵孔现象，瓦斯抽采效果很难保证。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对现有技术在深井高地压环境下的局限性，提供一种操作简单、便于施工管理、能够实现高效长时抽采瓦斯的沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法。
技术方案：本发明沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法，包括如下步骤：
a、在轨道平巷顶抽巷与轨道平巷之间每隔100～300m开掘一条联络巷；
b、在保护层工作面回采时，沿采空区边缘砌筑充填墙体，将保护层工作面回采后的轨道平巷保留下来，保护层工作面由运输平巷和轨道平巷进风，由轨道平巷保留巷段、联络巷和轨道平巷顶抽巷回风，从而形成沿空留巷Y型通风系统，此时轨道平巷顶抽巷作为保护层工作面回采时二次利用的高位回风巷；
c、在高位回风巷内布置抽采管路，每隔30～50m向上覆煤层的顶板楔形裂隙区内、下伏煤层的底板楔形裂隙区内及采空区内施工一组瓦斯抽采钻孔，每组施工6～8个钻孔，钻孔直径不小于90mm，组内钻孔间距为1m；钻孔施工完毕后在钻孔内下套管至孔底，并进行封孔、连接抽采管路进行抽采。
所述轨道平巷顶抽巷与轨道平巷之间的水平距离为20～25m，垂直距离为15～20m。
所述向采空区内施工的抽采钻孔的终孔位于煤层顶板4～8倍采高内。
所述在钻孔内下入的套管为壁厚不低于6mm的铁管。
有益效果：本发明将用于掩护轨道平巷掘进的轨道平巷高抽巷作为工作面回采时的回风巷道以及钻孔施工巷道，不仅实现了巷道的一巷多用，同时将瓦斯抽采钻孔施工位置由工作面留巷内转移至高位回风巷内，与传统留巷钻孔法相比，可以降低钻孔施工对留巷断面的要求，为瓦斯抽采钻孔施工提供作业空间，不仅可以降低钻孔施工对留巷断面尺寸的要求，还可以避免钻孔施工与工作面回采之间的相互干扰，便于施工管理，同时由于高位回风巷远离工作面采动影响，钻孔所受的采动扰动效应大大低于在留巷前后布置钻孔，钻孔易于维护，能够实现瓦斯的长时高效抽采。
附图说明
图1为本发明的沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法剖面示意图。
图2为本发明的沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法平面示意图。
图中：1-上覆煤层，2-保护层工作面，3-下伏煤层，4-运输平巷，5-轨道平巷，6-采空区，7-轨道平巷顶抽巷，8-联络巷，9-充填墙体，10-抽采钻孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
本发明的沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法，具体步骤如下：
a、在轨道平巷顶抽巷7与轨道平巷5之间每隔一定距离施工一个联络巷8，间隔距离为100～300m；
b、在保护层工作面2回采时，在沿采空区6边缘砌筑充填墙体9，将保护层工作面2回采后的轨道平巷5保留下来，保护层工作面2由运输平巷4和轨道平巷5进风，由轨道平巷保留巷段、联络巷8和轨道平巷顶抽巷7回风，从而形成沿空留巷Y型通风系统，此时轨道平巷顶抽巷7作为保护层工作面2回采时二次利用的高位回风巷；所述轨道平巷顶抽巷7与轨道平巷5之间的水平距离为20～25m，垂直距离为15～20m；
c、最后，在高位回风巷内分别向邻近煤层与采空区施工瓦斯抽采钻孔，先在高位回风巷内布置抽采管路，每隔30～50m向上覆煤层1的顶板楔形裂隙区内、下伏煤层3的底板楔形裂隙区内及采空区6内施工一组瓦斯抽采钻孔10，每组施工6～8个钻孔，钻孔直径不小于90mm，组内钻孔间距为1m；所述向采空区6内施工抽采钻孔10的终孔位于煤层顶板4～8倍采高内。抽采钻孔10施工完毕后在钻孔内下套管至孔底，下入的套管为壁厚不低于6mm的铁管，并进行封孔，连结好抽采管路后进行瓦斯抽采。

Claims (4)

1.一种沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、在轨道平巷顶抽巷（7）与轨道平巷（5）之间每隔100～300m开掘一条联络巷（8）；
b、在保护层工作面（2）回采时，在沿采空区（6）边缘砌筑充填墙体（9），将保护层工作面（2）回采后的轨道平巷（5）保留下来，保护层工作面（2）由运输平巷（4）和轨道平巷（5）进风，轨道平巷保留巷段、联络巷（8）和轨道平巷顶抽巷（7）回风，从而形成沿空留巷Y型通风系统，此时轨道平巷顶抽巷（7）作为保护层工作面回采时二次利用的高位回风巷；
c、在高位回风巷内布置抽采管路，每隔30～50m向上覆煤层（1）的顶板楔形裂隙区内、下伏煤层（3）的底板楔形裂隙区内及采空区（6）内施工一组瓦斯抽采钻孔（10），每组施工6～8个钻孔，钻孔直径不小于90mm，组内钻孔间距为1m；钻孔施工完毕后在钻孔内下入套管至孔底，并进行封孔、连接抽采管路进行抽采。
2.根据权利要求1所述沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法，其特征是：所述轨道平巷顶抽巷（7）与轨道平巷（5）之间的水平距离为20～25m，垂直距离为15～20m。
3.根据权利要求1所述沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法，其特征是：所述向采空区（6）内施工抽采钻孔（10）的终孔位于煤层顶板4～8倍采高内。
4.根据权利要求1所述沿空留巷Y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法，其特征是：所述在钻孔内下入的套管为壁厚不低于6mm的铁管。
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