CN104533511A - 一种煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,包括:在煤层底板附近的岩层中施工一条底板岩巷;在底板岩巷中向煤层施工若干穿层钻孔,以进行第一次区域防突预抽瓦斯,对煤层的瓦斯进行第一次卸压;在煤巷工作面向煤层施工若干顺层钻孔,以进行第二次区域防突预抽瓦斯,对煤层的瓦斯进行第二次卸压;进行局部防突,即在煤巷的工作面对本煤层进行突出危险性预测,如果有突出危险,则在煤层的工作为面向本煤层中钻密集浅孔,使瓦斯自然排放一段时间,再次卸压;密集浅孔自然排放之后,待检测煤层为无突出危险区后,进行煤巷掘进;如果无突出危险,则在煤层中进行煤巷掘进。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭开采领域,尤其涉及一种煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法。
背景技术
瓦斯综合治理是煤矿安全工作的重中之重,瓦斯抽放则是瓦斯治理的根本有效措施,是煤与瓦斯突出矿井安全生产的前提条件。
自《防治煤与瓦斯突出规定》(2009年版)颁布后,我国的防突工作指导方针发生了重大的转变,防突工作要坚持区域防突措施先行,局部防突措施补充的基本原则。在没有保护层可开采(单一煤层)的情况下,如何消除无保护层可采的单一煤层瓦斯突出危险性在煤炭开采领域是一个技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,以克服无保护层可采的单一煤层瓦斯容易产生突出危险性的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,包括如下步骤:
步骤S100,在煤层底板附近的岩层中施工一条底板岩巷。
步骤S200,在所述底板岩巷中向煤层施工若干穿层钻孔,以进行第一次区域防突预抽瓦斯,对所述煤层的瓦斯进行第一次卸压;
步骤S300,在煤巷工作面向所述煤层施工若干顺层钻孔,以进行第二次区域防突预抽瓦斯,对所述煤层的瓦斯进行第二次卸压;
步骤S400,进行局部防突,即在所述煤巷的工作面对本煤层进行突出危险性预测,如果有突出危险,则进行S500步骤,即在所述煤层的工作为面向本煤层中钻密集浅孔,使瓦斯自然排放一段时间,再次卸压;如果无突出危险,则可以进行S600步骤;
步骤S500,密集浅孔自然排放之后,待检测所述煤层为无突出危险区后,进行煤巷掘进;
步骤S600,在所述煤层中进行煤巷掘进。
优选的,所述底板岩巷垂直于煤层底板下方8-10m。
优选的,所述穿层钻孔为7个,且扇形均匀分布,各穿层钻孔分别穿透所述煤层至少0.5m,且钻孔的控制线距离所述底板岩巷的巷道两侧轮廓线外至少各15m。
优选的,所述第一次预抽瓦斯和第二次预抽瓦斯的方法相同,且包括如下步骤:
步骤S210,对穿层钻孔或顺层钻孔进行封孔,以形成瓦斯抽放通道。
步骤S220,将位于各穿层钻孔或顺层钻孔内的瓦斯抽放管连接至一孔板流量计进行抽放浓度和流量测量,并通过抽放主管路进行抽放。
优选的,为了解决上向孔封孔的技术问题,所述步骤S210中对穿层钻孔或顺层钻孔进行封孔以形成瓦斯抽放通道的方法包括:上向孔封孔,即将注浆管和瓦斯抽放管埋设于穿层钻孔或顺层钻孔内,且通过注浆管向穿层钻孔或顺层钻孔内部注浆,待瓦斯抽放管的孔口溢流出水泥浆时,停止注浆至水泥浆凝固,再进行瓦斯抽放。
优选的,为了解决下向孔封孔的技术问题,所述步骤S210中对穿层钻孔或顺层钻孔进行封孔以形成瓦斯抽放通道的方法包括:下向孔封孔,即将瓦斯抽放管埋设于穿层钻孔或顺层钻孔内,将水泥浆从穿层钻孔或顺层钻孔的孔口灌入至孔内,待孔口溢流出水泥浆时,停止灌浆。
优选的,为了解决水平孔封孔的技术问题,所述步骤S210中对穿层钻孔或顺层钻孔进行封孔以形成瓦斯抽放通道的方法包括:水平孔封孔,即将瓦斯抽放管、注浆管、排气管埋设于穿层钻孔或顺层钻孔内,且在穿层钻孔或顺层钻孔内构建第一、第二封孔层,所述第一、第二封孔层形成一注浆室;瓦斯抽放管贯穿第一、第二封孔层,所述排气管、注浆管穿过第一封孔层延伸至所述注浆室内进行注浆,待排气管溢流出水泥浆时,停止注浆,再将注浆管和排气管管口进行封堵。
优选的,所述步骤S300中还包括,在第二次预抽瓦斯后,进行残存瓦斯含量测定的方法,该方法采用三个检测钻孔进行瓦斯残存检测,三个检测钻孔分别设置于煤巷工作面的中间和两侧,且位于中间的检测钻孔与煤巷工作面的掘进方向一致。
优选的,所述步骤S200中包括在预抽完毕后进行第一次区域防突效果检验;
所述步骤S300中包括在预抽完毕后进行第二次区域防突效果检验和区域验证;
所述步骤S400中包括在采用钻屑瓦斯解吸指标法在所述煤巷的工作面对本煤层进行突出危险性预测,如果有突出危险,则钻密集浅孔,使瓦斯自然排放一段时间,再次卸压;如果无突出危险,则可以进行煤巷掘进。
优选的,所述浅孔排放卸压的方法包括:
当迎头距离煤层的厚度大于2.4m时,在迎头开设三排呈扇形均匀分布的密集浅孔;当迎头距离煤层的厚度小于2.4m时,在迎头开设两排呈扇形均匀分布的密集浅孔;其中,各排孔数为11个,且钻孔的控制线距离所述煤巷的巷道两侧轮廓线外至少各5m。
本发明的有益效果:本发明先做两次区域防突再做一次局部防突,即所述两次区域防突包括:底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷瓦斯区域防突和煤巷工作面顺层钻孔预抽本煤层瓦斯区域防突,所述局部防突为浅孔排放;具体为,首先在距煤层底板附近的岩层中先施工一条底板岩巷,在底板岩巷中施工若干穿层钻孔,进行瓦斯抽放;在煤巷掘进前再在本煤层工作面施工一次若干顺层钻孔,进行瓦斯抽放;最后做浅孔排放的局部措施,效果检验合格后进行煤巷掘进。本施工方法有效的提高防突效果,并消除效果检验阶段的误差。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本施工方法的流程图;
图2示出了底板岩巷钻孔布置断面示意图;
图3示出了底板岩巷钻孔布置平面示意图;
图4示出了上向预抽放孔注浆封孔示意图;
图5示出了下向预抽放孔注浆封孔示意图;
图6示出了水平孔注浆封孔示意图;
图7示出了煤巷钻孔施工平面示意图;
图8示出了煤巷第一循环钻孔施工A-A断面示意图;
图9示出了煤巷第二循环钻孔施工B-B断面示意图;
图10示出了区域效果检验孔的平面布置示意图;
图11示出了煤巷工作面密集浅孔平面示意图;
图12示出了煤巷工作面密集浅孔C-C断面示意图;
图13示出了煤巷工作面密集浅孔的纵向剖面示意图。
其中,待掘煤巷101,煤层102,待掘煤巷103,底板岩巷201,巷道两侧轮廓线202,钻孔的控制线203,穿层钻孔301,瓦斯抽放管401,瓦斯抽放通道402,水泥浆403,注浆管404,布料405,注浆泵406,阀门407,排气管408,作为第一循环钻孔的顺层钻孔501,作为第二循环钻孔的顺层钻孔502,区域效果检验孔503,区域检验测试点504,密集浅孔601,局部效果检验孔a、b、c。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
在突出危险煤层102采掘工作之前,通过均匀分布在突出危险煤层102中的一定数量的穿层钻孔301和顺层钻孔,分两次大面积预抽煤层102瓦斯,降低煤层102斯压力,释放煤体弹性潜能,消除瓦斯突出危险性。本所述煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法(以下简称施工方法)主要用于消除无保护层可采的单一煤层102瓦斯突出危险性。防治突出简称为防突
图1示出了本施工方法的流程图。
如图1所示,一种煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,包括如下步骤:
步骤S100,在煤层102底板附近的岩层中施工一条底板岩巷201。
步骤S200,在所述底板岩巷中向煤层施工若干穿层钻孔,以进行第一次区域防突预抽瓦斯,对所述煤层的瓦斯进行第一次卸压;
步骤S300,在煤巷工作面向所述煤层施工若干顺层钻孔,以进行第二次区域防突预抽瓦斯,对所述煤层的瓦斯进行第二次卸压;
步骤S400,进行局部防突,即在所述煤巷的工作面对本煤层进行突出危险性预测,如果有突出危险,则进行S500步骤,即在所述煤层的工作为面向本煤层中钻密集浅孔,使瓦斯自然排放一段时间,再次卸压;如果无突出危险,则可以进行S600步骤;
步骤S500,密集浅孔自然排放之后,待检测所述煤层为无突出危险区后,进行煤巷掘进;
步骤S600,在所述煤层中进行煤巷掘进。
本施工方法采用“2+1”的防突手段,即先做两次区域防突再做一次局部防突。所述两次区域防突包括:底板岩巷201穿层钻孔301预抽煤巷瓦斯区域防突和煤巷工作面顺层钻孔预抽本煤层102瓦斯区域防突,所述局部防突为浅孔601排放;具体的,首先在距煤层102底板8-10米的岩层中先施工一条底板岩巷201,在底板岩巷201中施工若干穿层钻孔301,进行瓦斯抽放;在煤巷掘进前再在本煤层102工作面施工一次若干顺层钻孔,进行瓦斯抽放;最后做浅孔601排放的局部措施,效果检验合格后进行煤巷掘进。本施工方法有效的提高防突效果,并消除效果检验阶段的误差。工作面为巷道的掘进面。
所述步骤S200中在所述底板岩巷201中向煤层102施工若干穿层钻孔301,以进行第一次预抽瓦斯的具体实施方式如下。
图2示出了底板岩巷钻孔布置断面示意图。其中,1、2、3、4、5、6、7分别为穿层钻孔的孔号。
图3示出了底板岩巷钻孔布置平面示意图。
优选的,所述穿层钻孔301为7个,且扇形均匀分布,各穿层钻孔301分别穿透所述煤层102至少0.5m,且钻孔的控制线203距离所述底板岩巷201的巷道两侧轮廓线外至少各15m。
如图2和图3所示,所述穿层钻孔301的具体施工步骤如下:
(1)所述底板岩巷201垂直于煤层102底板下方8-10m,底板岩巷201在掘进的过程中必须执行“先探后掘”的措施,防止掘进工程中误揭煤层102。
(2)钻孔施工采用ZL-150型矿用液压钻机。钻孔孔径Ф90mm
(3)采用扇形布孔方式,钻孔应控制整个预抽区域并均匀布孔,钻孔间距应当根据实际考察的煤层102有效抽放半径确定。
(4)沿底板岩巷201的巷道掘进方向的每段钻孔具体实施方式包括:每段12排,每排7个钻孔,排距5m,且每段钻孔控制范围为:纵向(沿巷道掘进方向)60m,钻孔的控制线203距离巷道两侧轮廓线外至少各15m,即位于扇形最外侧的两穿层钻孔301分别与所述底板岩巷201的巷道两侧的距离;以缓倾斜煤层102为例(下同),底板岩巷201的巷道工作面与煤层102法线距离8.4m(见图2、图3)。钻孔需穿透煤层1020.5m。钻孔参数见表1。
(5)每排钻孔施工完毕之后,即可埋设瓦斯抽放管401,封孔,进行瓦斯抽放。
表1 底板岩巷201钻孔参数
参数说明(下同):S2指钻孔孔口至中线的距离,S1指钻杆退后1m至中线的距离,ΔS=S2-S1。
所述第一次预抽瓦斯和第二次预抽瓦斯的方法相同,且包括如下步骤:
步骤S210,对穿层钻孔301或顺层钻孔进行封孔,以形成瓦斯抽放通道402。即埋设瓦斯抽放管401后再封孔,进行瓦斯抽放。可选的,采用矿用聚氨酯瓦斯封孔液以及布料405进行初次封孔,通过水泥注浆进行二次封孔。其中,封孔设备:采用2ZBQ-9/3气动注浆泵406或BFZ-10/1.2漏斗式注浆泵406。优选的,封孔长度:穿层钻孔301的封孔段长度不得小于5m,顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。
步骤S220,将位于各穿层钻孔301或顺层钻孔内的瓦斯抽放管401连接至一孔板流量计进行抽放浓度和流量测量,并通过抽放主管路进行抽放。具体的,钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa;抽放瓦斯浓度不得低于25%;本煤层102抽后的煤层102残存瓦斯含量低于8m3/t。
图4示出了上向预抽放孔注浆封孔示意图。
图5示出了下向预抽放孔注浆封孔示意图。
图6示出了水平孔注浆封孔示意图。
所述步骤S210中对穿层钻孔301或顺层钻孔进行封孔以形成瓦斯抽放通道402的方法包括:上向孔封孔、下向孔封孔、水平孔封孔三种可选的实施方式。
如图4所示,其中,所述上向孔封孔,即将注浆管404和瓦斯抽放管401埋设于穿层钻孔301或顺层钻孔内,且通过注浆管404向穿层钻孔301或顺层钻孔内部注浆,待瓦斯抽放管401的孔口溢流出水泥浆403时,停止注浆至水泥浆403凝固,再进行瓦斯抽放。具体的,用水泥注浆泵406与直径DN15的注浆钢管联接,一次性连续将水泥混合浆注入钻孔内,待瓦斯抽放管401孔口溢流出水泥浆403时立即停止注浆,然后将注浆管404闸门关掉。待注浆1天后,即待水泥浆403达到设计标号的50%再后接入抽放。
如图5所示,所述下向孔封孔,即将瓦斯抽放管401埋设于穿层钻孔301或顺层钻孔内,将水泥浆403从穿层钻孔301或顺层钻孔的孔口灌入至孔内,待孔口溢流出水泥浆403时,停止灌浆。本封孔方式的可边抽边注浆封孔,节约工程时间。
如图6所示,所述水平孔封孔,即将瓦斯抽放管401、注浆管404、排气管408埋设于穿层钻孔301或顺层钻孔内,且在穿层钻孔301或顺层钻孔内构建第一、第二封孔层,所述第一、第二封孔层形成一注浆室;瓦斯抽放管401贯穿第一、第二封孔层,所述排气管408、注浆管404穿过第一封孔层延伸至所述注浆室内进行注浆,待排气管408溢流出水泥浆403时,停止注浆,再将注浆管404和排气管408管口进行封堵。本封孔方式的可边抽边注浆封孔,节约工程时间。
图7示出了煤巷钻孔施工平面示意图。
图8示出了煤巷第一循环钻孔施工A-A断面示意图。
图9示出了煤巷第二循环钻孔施工B-B断面示意图。
图7至图9中,数字1至24表示顺层钻孔的孔号。
如图7至图9所示,所述步骤S300中在煤巷工作面向所述煤层102施工若干顺层钻孔,以进行第二次预抽瓦斯的具体方式如下:
(1)在底板岩巷201抽放控制范围(60m)抽放结束,在底板岩巷201中进行第一次区域效果检验。符合要求之后,再在煤巷工作面施工抽放钻孔,对本煤层102进行抽放,并进行抽放浓度和流量检测。
(2)顺层钻孔的控制线距离巷道两侧轮廓线外至少15m,钻孔控制的条带长度不小于60m。钻孔参数见表2和表3。
表2 第一循环钻孔501参数
孔号 | S1 | S2 | △S | 孔深(m) | 备注 |
1、10、9、18 | 1.38 | 1.6 | 0.22 | 62 | |
2、11、8、17 | 1.03 | 1.2 | 0.17 | 61 | |
3、12、7、16 | 0.68 | 0.8 | 0.12 | 60 | |
4、13、6、15 | 0.35 | 0.4 | 0.05 | 60 | |
5、14 | 0 | 0 | 0 | 60 | |
19、20 | 1.71 | 2 | 0.29 | 58 | |
21、22 | 1.63 | 2 | 0.37 | 46 | 退出0.5m开孔 |
23、24 | 1.55 | 2 | 0.45 | 35 | 退出1m开孔 |
表3第二循环钻孔502参数
图10示出了区域效果检验孔的平面布置示意图。
所述步骤S300中还包括,在第二次预抽瓦斯后,进行残存瓦斯含量测定的方法,该方法采用三个检测钻孔进行瓦斯残存检测,三个检测钻孔分别设置于所述工作面的中间和两侧,且位于中间的检测钻孔与所述工作面的掘进方向一致。其中,所述检测钻孔为区域效果检验孔。
其中,瓦斯残存检测采用WP-1煤层102瓦斯压力(含量)快速测定仪测定。
检验测试点一为施工完迎头顺层钻孔后的区域效果检验孔,煤层102残存瓦斯含量低于8m3/t才可以恢复进尺,大于或等于8m3/t则必须重新采取区域防突措施;检验测试点二为恢复进尺20m位置时的区域效果检验孔,低于8m3/t才可以恢复进尺,大于或等于8m3/t则必须重新采取区域防突措施;检验测试点三为巷道进尺到位后下一循环区域防突措施的预测孔。
区域效果检验孔采用ZL-150型矿用液压钻机施工。钻孔孔径Ф75mm。
可选的,在步骤S300达到检验达标之后,进行区域验证预测,该区域验证预测的方法,具体包括:
(1)采用钻屑瓦斯解吸指标K1值、钻屑量Smax和钻屑量S值进行区域验证。
区域验证突出危险性的钻屑指标法临界值见表4。
表4区域验证突出危险性的钻屑指标法临界值表
(2)在工作面进入该区域时,立即连续进行至少两次区域验证;
(3)煤巷工作面每推进10~50m(在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层102瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值)至少进行两次区域验证;
(4)在构造破坏带连续进行区域验证;
(5)采用钻屑指标法预测煤巷工作面突出危险性时,在近水平、缓倾斜煤层102工作面应向前方煤体至少施工3个孔、在倾斜或急倾斜煤层102至少施工2个孔,测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。
(6)预测孔采用风煤钻钻进,孔径Φ42mm,孔深8~10m。
(7)钻孔在掘进工作面中间和两侧分别布置,应尽量布置在软分层中;中间孔平行于煤巷工作面巷道方向,两侧孔距巷帮0.3~0.5m,终孔应控制巷帮轮廓线外2~4m。
(8)预测孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S,每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。
(9)在煤巷工作面还应当至少打1个超前距不小于10m的预测孔,探测地质构造和观察突出预兆。
(10)如果实测得到的钻屑量S、钻屑瓦斯解吸指标K1所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面预测为无突出危险工作面,即区域验证达标;否则,为突出危险工作面。
(11)区域验证达标之后,可以采取安全防护措施安排进行煤巷掘进进尺,不达标则必须采用局部防突措施。
(12)局部防突措施和煤巷掘进进尺均应及时进行,以免本煤层102区域外的瓦斯渗透进来,致本区域煤层102瓦斯含量增高。
在区域验证完毕后,在进行局部防突措施。
所述局部防突措施包括:
工作面突出危险性预测,其与区域验证预测的方法类似,具体包括:
(1)根据钻孔沿孔深每米的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标K1或Δh2,预测工作面突出危险性。本施工方法采用钻屑瓦斯解吸指标K1值作为预测指标。
(2)工作面突出危险性临界指标,见表5。
表5.工作面突出危险性临界指标表
地质构造带包括构造带、煤层102厚度变化带、应力集中区等前后20m范围。
(3)预测孔采用风煤钻钻进,孔径Φ42mm,孔深8~10m。
(4)钻进过程中每钻进1m测定钻屑量一次,每钻进2m测一次钻屑解吸指标。
(5)每个煤巷工作面应打2~3个预测钻孔(急倾斜煤层102打2个孔)。
(6)所有预测钻孔都应尽量布置在工作面最软分层煤中,并尽量保证预测孔始终在该软分层中钻进。
(7)、采用WTC瓦斯突出参数仪测定K1值。仪器的具体操作,详见《钻屑瓦斯解吸指标的测定方法》(MT/T 641—1996)和《WTC瓦斯突出参数仪操作方法》(重庆煤科院)。
图11示出了煤巷工作面密集浅孔平面示意图。
图12示出了煤巷工作面密集浅孔C-C断面示意图。
图13示出了煤巷工作面密集浅孔的纵向剖面示意图。
图11至图13中,数字1至33表示浅孔601的孔号。
所述步骤S200中包括在预抽完毕后进行第一次区域防突效果检验;
所述步骤S300中包括在预抽完毕后进行第二次区域防突效果检验和区域验证;
所述步骤S400中包括在采用钻屑瓦斯解吸指标法在所述煤巷的工作面对本煤层进行突出危险性预测,如果有突出危险,则钻密集浅孔,使瓦斯自然排放一段时间,再次卸压;如果无突出危险,则可以进行煤巷掘进。
所述浅孔601排放卸压的方法包括:
当迎头距离煤层102的厚度大于2.4m时,在迎头开设三排呈扇形均匀分布的密集浅孔601;当迎头距离煤层102的厚度小于2.4m时,在迎头开设两排呈扇形均匀分布的密集浅孔601;其中,各排孔数为11个,各钻孔的排放半径为0.7m,且钻孔的控制线203距离所述煤巷的巷道两侧轮廓线外至少各5m。
其中,密集浅孔601可简称为浅孔601。
所述煤巷工作面的防突措施的具体步骤如下:
(1)煤巷工作面防突措施采用密集浅孔601排放卸压。
(2)煤巷工作面本煤层102抽放完毕,进行区域措施效果检验和区域验证,符合要求之后,在煤巷掘进之前,再在煤巷工作面进行浅孔601自然排放。
(3)密集浅孔601采用矿用液压钻机钻进,径Φ75mm,孔深10~11m。
(4)在迎头施工三排密集浅孔601,孔数为33个,每个钻孔的排放半径为0.7m,控制范围巷道两帮各5m,且当迎头煤层102厚度低于2.4m时,钻孔按两排布置。
(5)、煤巷工作面的浅孔601排放钻孔布置见图11、图12和图13,钻孔参数见表6。
(6)、煤巷工作面的浅孔601排放时间可选为5-10天。
表6 煤巷工作面排放浅孔601参数表
在完成所述煤巷工作面的防突措施后,对该煤巷工作面的防突措施进行效果检验,该检验步骤包括:
(1)密集浅孔601施工完毕,进行自然排放,达到预定时间之后,再进行防突措施效果检验。
(2)采用钻屑指标法进行区部防突措施效果检验。
(3)局部效果检验孔采用风煤钻钻进,孔径Φ42mm,孔深10m。控制范围巷道两帮4m,见图11、钻孔参数见表6。
(4)突出危险性临界指标,同表5《工作面突出危险性预测》。
(3)检测原则。
a、当K1<0.7,Smax<6kg/m时,则防治措施有效,根据施工密集钻孔设计在巷道前方确保超前距5m投影计算,允许进尺4.5m。
b、在断层构造带及地质构造变化带前后20m范围内,当K1<0.5,S<5.4kg/m时,当头只允许小循环进尺,即只允许进尺1.5m,必须保持前方有7m的超前距。
c、若K1≥0.7或Smax≥6kg/m时,必须根据局部效果检验孔情况,在超临界指标的局部效果检验孔的孔边进行补打3个措施孔,在补打措施孔间再进行一次效果检验,只有在局部效果检验孔符合布孔要求时,三组效检指标未超临界指标,则防治措施有效;反之则必须重新采取区域防突措施。
d、采用WTC瓦斯突出参数仪测定K1值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,包括如下步骤:
步骤S100,在煤层底板附近的岩层中施工一条底板岩巷;
步骤S200,在所述底板岩巷中向煤层施工若干穿层钻孔,以进行第一次区域防突预抽瓦斯,对所述煤层的瓦斯进行第一次卸压;
步骤S300,在煤巷工作面向所述煤层施工若干顺层钻孔,以进行第二次区域防突预抽瓦斯,对所述煤层的瓦斯进行第二次卸压;
步骤S400,进行局部防突,即在所述煤巷的工作面对本煤层进行突出危险性预测,如果有突出危险,则进行S500步骤,即在所述煤层的工作为面向本煤层中钻密集浅孔,使瓦斯自然排放一段时间,再次卸压;如果无突出危险,则可以进行S600步骤;
步骤S500,密集浅孔自然排放之后,待检测所述煤层为无突出危险区后,进行煤巷掘进;
步骤S600,在所述煤层中进行煤巷掘进。
2.根据权利要求1所述的煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,其特征在于,所述底板岩巷垂直于煤层底板下方8-10m。
3.根据权利要求2所述的煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,其特征在于,所述穿层钻孔为7个,且扇形均匀分布,各穿层钻孔分别穿透所述煤层至少0.5m,且钻孔的控制线距离所述底板岩巷的巷道两侧轮廓线外至少各15m。
4.根据权利要求1所述的煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,其特征在于,所述第一次预抽瓦斯和第二次预抽瓦斯的方法相同,且包括如下步骤:
步骤S210,对穿层钻孔或顺层钻孔进行封孔,以形成瓦斯抽放通道;
步骤S220,将位于各穿层钻孔或顺层钻孔内的瓦斯抽放管连接至一孔板流量计进行抽放浓度和流量测量,并通过抽放主管路进行抽放。
5.根据权利要求4所述的煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,其特征在于,所述步骤S210中对穿层钻孔或顺层钻孔进行封孔以形成瓦斯抽放通道的方法包括:上向孔封孔,即将注浆管和瓦斯抽放管埋设于穿层钻孔或顺层钻孔内,且通过注浆管向穿层钻孔或顺层钻孔内部注浆,待瓦斯抽放管的孔口溢流出水泥浆时,停止注浆至水泥浆凝固,再进行瓦斯抽放。
6.根据权利要求4所述的煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,其特征在于,所述步骤S210中对穿层钻孔或顺层钻孔进行封孔以形成瓦斯抽放通道的方法包括:下向孔封孔,即将瓦斯抽放管埋设于穿层钻孔或顺层钻孔内,将水泥浆从穿层钻孔或顺层钻孔的孔口灌入至孔内,待孔口溢流出水泥浆时,停止灌浆。
7.根据权利要求4所述的煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,其特征在于,所述步骤S210中对穿层钻孔或顺层钻孔进行封孔以形成瓦斯抽放通道的方法包括:水平孔封孔,即将瓦斯抽放管、注浆管、排气管埋设于穿层钻孔或顺层钻孔内,且在穿层钻孔或顺层钻孔内构建第一、第二封孔层,所述第一、第二封孔层形成一注浆室;
瓦斯抽放管贯穿第一、第二封孔层,所述排气管、注浆管穿过第一封孔层延伸至所述注浆室内进行注浆,待排气管溢流出水泥浆时,停止注浆,再将注浆管和排气管管口进行封堵。
8.根据权利要求5-7任一所述的煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,其特征在于,所述步骤S300中还包括,在第二次预抽瓦斯后,进行残存瓦斯含量测定的方法,该方法采用三个检测钻孔进行瓦斯残存检测,三个检测钻孔分别设置于煤巷工作面的中间和两侧,且位于中间的检测钻孔与煤巷工作面的掘进方向一致。
9.根据权利要求8所述的煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,其特征在于,
所述步骤S200中包括在预抽完毕后进行第一次区域防突效果检验;
所述步骤S300中包括在预抽完毕后进行第二次区域防突效果检验和区域验证;
所述步骤S400中包括在采用钻屑瓦斯解吸指标法在所述煤巷的工作面对本煤层进行突出危险性预测,如果有突出危险,则钻密集浅孔,使瓦斯自然排放一段时间,再次卸压;如果无突出危险,则可以进行煤巷掘进。
10.根据权利要求9所述的煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法,其特征在于,
所述浅孔排放卸压的方法包括:
当迎头距离煤层的厚度大于2.4m时,在迎头开设三排呈扇形均匀分布的密集浅孔;
当迎头距离煤层的厚度小于2.4m时,在迎头开设两排呈扇形均匀分布的密集浅孔;
其中,各排孔数为11个,且钻孔的控制线距离所述煤巷的巷道两侧轮廓线外至少各5m。
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