CN105804788A - 一种煤层瓦斯巷道治理方法 - Google Patents

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Abstract

一种煤层瓦斯巷道治理方法,通过合理布置顶板岩巷的位置使其在煤层瓦斯治理过程中随时空演变具有不同的功能,所述顶板岩巷内错区段回风巷平距L1为15~30m,距离煤层顶板H为6~8倍采高,并通过联络巷将所述顶板岩巷连通,在顶板岩巷及联络巷中每隔20m布置一个钻场,通过在钻场中打下行钻孔进行突出煤层条带消突;在回采过程中随着时空的演变所述顶板岩巷的功能也随之变化,并通过安装在所述顶板岩巷中的大流量瓦斯抽采泵将采空区瓦斯及被保护煤层卸压瓦斯抽出并排入采区回风巷道,从而控制采空区瓦斯使其不会涌入工作面,提高了整个回采系统的安全性和可靠性。其方法简单,操作方便,巷道利用率高,节能高效。

Description

一种煤层瓦斯巷道治理方法
技术领域
本发明涉及一种煤层瓦斯巷道治理方法,尤其适用于无保护层开采的突出煤层群开采时的煤层消突及瓦斯治理。
背景技术
我国是世界上瓦斯灾害最严重的国家,每年为了煤层消突及其它瓦斯治理投入的人力财力不计其数,并且随着煤矿开采深度的增加,煤与瓦斯突出矿井和突出煤层的数量不断增加。煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一,长期的理论研究和突出煤层的开采实践证明,开采保护层和预抽煤层瓦斯是有效防治煤与瓦斯突出的区域性措施,该方法可以避免长期与突出煤层处于短兵相接的状态,提高了防治煤与瓦斯突出措施的安全性和可靠性。我国《煤矿安全规程》规定:“在突出矿井开采煤层群时,应优先选择开采保护层防治突出措施”。国家煤矿安全监察局下发的《国有煤矿瓦斯治理规定》中明确指出:“突出矿井必须首先开采保护层,不具备开采保护层条件的,必须对突出煤层进行预抽,并确保预抽时间和效果”。由此可见,开采保护层措施在突出煤层开采中的关键作用和突出地位。
虽然开采保护层在突出煤层开采中消突及瓦斯治理效果显著,但是对于开采单一突出煤层或各煤层都有突出危险的煤层群时只能采取预抽煤层瓦斯措施以达到消突目的。目前,预抽煤层瓦斯多采用在顶板或底板岩巷中打穿层钻孔,进行条带消突,但施工岩石巷道或长距离穿层钻孔存在代价昂贵、施工周期长、巷道利用率低等问题,这在很大程度上阻碍了煤矿生产的高产高效。同时由于回采导致的围岩及邻近层卸压瓦斯大量涌入回采工作面和采空区,引起工作面瓦斯超限及采空区隐患增大,影响回采工作的正常进行,导致瓦斯治理的投入大量增加。
发明内容
技术问题:本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种方法简便、防治突出及瓦斯治理的具有多重功能的煤层瓦斯巷道治理方法。
技术方案:本发明的煤层瓦斯巷道治理方法,包括以下步骤:
a.选择上层突出危险性较小煤层作为首采煤层,在首采煤层顶板位置掘进一定断面的上区段顶板岩巷和下区段顶板岩巷,顶板岩巷沿垂向距离煤层顶板的高度为H;
b.在上区段顶板岩巷和下区段顶板岩巷及其联络巷内间隔布置钻场,在每个钻场内施工多个进入煤层底板的下向钻孔,在下向钻孔中布置瓦斯抽采管路,并加不低于15kp的负压对条带L4和L5进行瓦斯抽采,并保证不低于3个月的抽采时间;
c.瓦斯抽采达标后,在条带L4和L5中掘出回采巷道,之后,在联络巷中修砌上密闭墙和下密闭墙,并在上区段顶板岩巷中距离采区回风巷10~20m处安装大流量瓦斯抽采泵;
d.在回采进行中,顶板初次来压后,启动大流量瓦斯抽采泵,利用负压将采空区瓦斯及被保护层卸压瓦斯通过顶板裂隙抽入上区段顶板岩巷,并通过采区回风巷排入总回风巷。
所述的上区段顶板岩巷和下区段顶板岩巷分别沿煤层倾向下错所采上区段回风巷和下区段回风巷的平距L1,平距L1为5~20米。
所述的上下区段顶板岩巷沿垂向距离煤层顶板的高度H为6~8倍的采高。
所述在首采煤层顶板位置掘进的一定断面为5~8m2
所述在上区段顶板岩巷和下区段顶板岩巷及其联络巷内间隔布置钻场的距离为20m。
所述施工进入煤层底板的多个下向钻孔进入煤层底板0.5m,多个下向钻孔在煤层中的间距为2~3m。
有益效果:本发明能够实现预抽突出煤层条带瓦斯,使得开采煤层的回采巷道得以快速掘出。使用顺层钻孔进行整个工作面的消突,从而缩短了抽采周期,提高了施工效率;在回采过程中随着顶板裂隙发育板巷道又作为瓦斯高抽巷使用,利用此高抽巷将采空区瓦斯及被保护层卸压瓦斯抽出,从而可确保回采工作面瓦斯不会超限,提高了整个回采系统的安全性和可靠性;本发明将顶板巷道先作为预抽煤层条带瓦斯的顶板巷道,适用于无保护层可采的突出煤层消突及瓦斯治理,特别是上层煤突出危险性小于下层煤的突出性煤层群开采时的消突及瓦斯治理。同时随着时空演变再使其作为高位抽采巷使用,起到了提高巷道利用率,节能高效,其方法简单,操作方便,使用效果好,在本技术领域内具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的煤层瓦斯治理巷道及关键设施布置平面示意图。
图2是本发明的煤层瓦斯治理巷道与回采巷道沿煤层倾向剖面示意图。
图中:1-突出危险较小的层煤;2-突出危险较大的煤层;3-所采区段顶板岩巷;4-下区段顶板岩巷;5-上区段运输巷;6-所采区段回风巷;7-所采区段运输巷;8-下区段回风巷;9-联络巷;10-钻场;11-钻孔;12-上密闭墙;13-下密闭墙;14-大流量瓦斯抽采泵;15-采区运输巷道;16-采区回风巷道;17-采区轨道巷道。
具体实施方案
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:
本发明的煤层瓦斯巷道治理方法,具体步骤如下:
a.选择突出危险较大的煤层2上方的上层突出危险性较小煤层1作为首采煤层,根据所采区域的所采区段回风巷6和所采段运输巷7的位置确定上区段顶板岩巷3和下区段顶板岩巷4沿煤层倾向的位置,在首采煤层顶板位置掘进断面为5~8m2的上区段顶板岩巷3和下区段顶板岩巷4;上区段顶板岩巷3和下区段顶板岩巷4分别沿煤层倾向下错所采区段回风巷6和下区段回风巷8的平距L1,平距L1为5~20米,上下区段顶板岩巷沿垂向距离煤层顶板高度H为6~8倍的采高;所述上区段顶板岩巷3下错上区段运输巷5的平距为L2,平距L2为15~30m,相邻区段间保护煤柱约10m;同理所述下区段顶板岩巷4下错所采区段运输巷的平距L2也为15~30m;由采区轨道巷道17向顶板开挖顶板岩巷,至顶板岩巷距煤层顶板H为6~8倍采高处开始沿煤层走向并平行于煤层掘进,在所述顶板岩巷距开切眼L3为3~5米时停止沿煤层走向掘进,而进行沿煤层倾向掘进联络巷9使其与下一个顶板岩巷连通形成通风回路。
b.在上区段顶板岩巷3和下区段顶板岩巷4及其联络巷9内间隔布置钻场10,在每个钻场10内施工多个进入煤层底板的下向钻孔11,在下向钻孔11中布置瓦斯抽采管路,并加不低于15kp的负压对条带L4和L5进行瓦斯抽采,并保证不低于3个月的抽采时间;所述在上区段顶板岩巷3和下区段顶板岩巷4及其联络巷9内间隔布置钻场10的距离为20m;所述施工进入煤层底板的多个下向钻孔11进入煤层底板0.5m,多个下向钻孔11在煤层中的间距为2~3m;即在布置好的顶板岩巷中每间隔20米布置一个钻场10,在钻场中向煤层打下行钻孔11,所布置钻孔在煤层中间距2~3米,并穿过煤层进入底板0.5米时终孔,之后封孔连接管路开始抽采条带瓦斯。
c.待经验证瓦斯抽采达标后,在条带L4和L5中掘出回采巷道,即可在条带内开掘所采区段的回风巷6和所采区段运输巷7,之后,在顶板岩巷的联络巷9中修砌两道密闭墙,即上密闭墙12和下密闭墙13,并在上区段顶板岩巷3中距离采区回风巷(6)10~20m处安装大流量瓦斯抽采泵14;
d.在回采进行中,顶板初次来压后,启动大流量瓦斯抽采泵14,利用负压将采空区瓦斯及被保护层卸压瓦斯通过顶板裂隙抽入上区段顶板岩巷3,并通过采区回风巷16排入总回风巷。
待工作面回采结束所述顶板岩巷3经时空演变具备不同的功能并完成相应的工作。

Claims (6)

1.一种煤层瓦斯巷道治理方法,其特征在于包括以下步骤:
a.选择上层突出危险性较小煤层(1)作为首采煤层,在首采煤层顶板位置掘进一定断面的上区段顶板岩巷(3)和下区段顶板岩巷(4),顶板岩巷沿垂向距离煤层顶板的高度为H;
b.在上区段顶板岩巷(3)和下区段顶板岩巷(4)及其联络巷(9)内间隔布置钻场(10),在每个钻场(10)内施工多个进入煤层底板的下向钻孔(11),在下向钻孔(11)中布置瓦斯抽采管路,并加不低于15kp的负压对条带L4和L5进行瓦斯抽采,并保证不低于3个月的抽采时间;
c.瓦斯抽采达标后,在条带L4和L5中掘出回采巷道,之后,在联络巷(9)中修砌上密闭墙(12)和下密闭墙(13),并在上区段顶板岩巷(3)中距离采区回风巷(6)10~20m处安装大流量瓦斯抽采泵(14);
d.在回采进行中,顶板初次来压后,启动大流量瓦斯抽采泵(14),利用负压将采空区瓦斯及被保护层卸压瓦斯通过顶板裂隙抽入上区段顶板岩巷(3),并通过采区回风巷(16)排入总回风巷。
2.根据权利要求1所述的煤层瓦斯巷道治理方法,其特征在于:所述的上区段顶板岩巷(3)和下区段顶板岩巷(4)分别沿煤层倾向下错所采上区段回风巷(6)和下区段回风巷(8)的平距L1,平距L1为5~20米。
3.根据权利要求1所述的煤层瓦斯巷道治理方法,其特征在于:所述的上下区段顶板岩巷沿垂向距离煤层顶板的高度H为6~8倍的采高。
4.根据权利要求1所述的煤层瓦斯巷道治理方法,其特征在于:所述在首采煤层顶板位置掘进的一定断面为5~8m2
5.根据权利要求1所述的煤层瓦斯巷道治理方法,其特征在于:所述在上区段顶板岩巷(3)和下区段顶板岩巷(4)及其联络巷(9)内间隔布置钻场(10)的距离为20m。
6.根据权利要求1所述的煤层瓦斯巷道治理方法,其特征在于:所述施工进入煤层底板的多个下向钻孔(11)进入煤层底板0.5m,多个下向钻孔(11)在煤层中的间距为2~3m。
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