CN106437825A - 一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法 - Google Patents

一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法 Download PDF

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王波
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    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12—Packers; Plugs

Abstract

本发明公开了一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法，在对应位置，从回风巷掘进掩护钻场内施工高位钻孔，每隔20m‑60m布置一组钻孔，布置多组钻孔，钻孔倾斜向上，打入采空区上方裂隙带，用于抽采采空区裂隙带瓦斯；在相应钻孔安装抽采设备并铺设管路，钻孔采用“两堵一注”囊袋式带压注浆高效封孔工艺；瓦斯泵连接瓦斯排采管，开动瓦斯泵，进行瓦斯抽采工作，综放工作面预抽时间不小于6个月。采用高低位双排高位钻孔，全部处于采空区裂隙带区域，实现了立体强化抽采裂隙带瓦斯，通过钻孔有效截抽采空区瓦斯向上隅角涌出，改变了瓦斯流场。

Description

一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法
技术领域
本发明涉及矿井瓦斯抽采领域，尤其涉及一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法。
背景技术
《煤矿安全规程》第一百三十六条规定：采区回风巷、采掘工作面回风巷中瓦斯浓度超过1.0％或者二氧化碳浓度超过1.5％时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。
高瓦斯矿井综放工作面在进行回采作业时，必须采取措施进行瓦斯抽采处理，否则会造成瓦斯超限，影响煤矿正常生产作业和威胁矿职工人身安全。在高瓦斯矿井生产作业过程中，易出现上隅角瓦斯浓度过高，且瓦斯积聚不易抽放的问题，此前的一些措施并不能很好的降低上隅角瓦斯的浓度，因此如何杜绝上隅角瓦斯超限成为一个高瓦斯矿井急需解决的难题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法，通过钻孔有效截抽采空区瓦斯向上隅角方向涌出，改变了瓦斯流场，以提高瓦斯抽采效率。
为解决上述技术问题，本发明方案包括：
一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法，其包括以下步骤：
A、在对应位置，从回风巷掘进掩护钻场内施工高位钻孔，每隔20m-60m布置一组钻孔，布置多组钻孔，钻孔倾斜向上，打入采空区上方裂隙带，用于抽采采空区裂隙带瓦斯；
B、在相应钻孔安装抽采设备并铺设管路，钻孔采用“两堵一注”囊袋式带压注浆高效封孔工艺；
C、瓦斯泵连接瓦斯排采管，开动瓦斯泵，进行瓦斯抽采工作，综放工作面预抽时间不小于6个月。
所述的瓦斯抽采方法，其中，上述步骤A具体的还包括：
每组钻孔包括七个钻孔，分上下两排布置，呈“M”型分布，下排为1#、3#、5#、7#号孔，上排为2#、4#、6#号孔，钻孔为“A”字型钻孔，钻孔直径为113mm，钻孔孔深为100m-130m；
上排孔到底板的距离为1.9m,孔间距为0.5m；下排孔到底板的距离为1.6m，孔间距为0.5m，上下两排钻孔的排距为0.3m；1#-7#号钻孔在水平方向上与回风巷分别向右侧依次倾斜3.5°，5°，7°，8.5°，10.5°，12°，14°，每个钻孔与水平面夹角为10°至12°，打入采空区上方20m-30m的裂隙带，预抽裂隙带瓦斯，以防止上隅角瓦斯积聚。
所述的瓦斯抽采方法，其中，上述步骤B具体的还包括：
“两堵一注”囊袋式压带注浆高效封孔工艺是指：用囊袋式压带高效注浆封孔工艺代替原聚氨酯封孔工艺，通过下筛管增加封孔段长度，越过煤体在钻孔岩石段进行封孔，并对钻孔煤层部分进行二次密实封孔。
本发明提供的一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法，采用高低位双排高位钻孔，全部处于采空区裂隙带区域，实现了立体强化抽采裂隙带瓦斯，通过钻孔有效截抽采空区瓦斯向上隅角涌出，改变了瓦斯流场；而且由于高位钻孔实现了封孔密实，气密性极强，采空裂隙带瓦斯通过煤层顶板涌向高位钻孔，现场实践证明，优化高位钻孔设计及封孔工艺，可实现三组高位钻孔同时抽采采空区裂隙带瓦斯。由于高位钻孔开孔位置处于煤层，若封孔段处于煤体，存在巷道受压造成钻孔漏气较为严重的现象，为有效提高裂隙带瓦斯抽采效果，高位钻孔采用“两堵一注”囊袋式带压注浆封孔工艺替代原聚氨酯封孔工艺，通过下筛管增加封孔段长度，越过煤体在钻孔岩石段进行封孔，并对钻孔煤层部分进行二次封孔密实，彻底杜绝了钻孔漏气现象，实现瓦斯高效抽采；高位钻孔抽采瓦斯量远远大于尾巷风排量，采用高位钻孔抽采瓦斯达到取消尾巷的目的，同时降低了综采工作面瓦斯涌出量，有效提高了单产水平；实现了工作面瓦斯可控在控，实现了瓦斯治理从经验型、概念型向数字型的有效转变，实现了矿井安全高效开采。
附图说明
图1为本发明中高位钻孔布置的剖面结构示意图；
图2为本发明中高位钻孔的侧向剖视图；
图3为本发明中高位钻管封孔的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法，如图1、图2与图3所示的，其包括以下步骤：
步骤一，在对应位置，从回风巷掘进掩护钻场内施工高位钻孔，每隔50m布置一组钻孔，布置多组钻孔，钻孔倾斜向上，打入采空区上方裂隙带，用于抽采采空区裂隙带瓦斯；
步骤二，在相应钻孔安装抽采设备并铺设管路，钻孔采用“两堵一注”囊袋式带压注浆高效封孔工艺；
步骤三，瓦斯泵连接瓦斯排采管，开动瓦斯泵，进行瓦斯抽采工作，综放工作面预抽时间不小于6个月。
更进一步的，上述步骤一具体的还包括：每组钻孔包括七个钻孔，分上下两排布置，呈“M”型分布，下排为1#、3#、5#、7#号孔，上排为2#、4#、6#号孔，钻孔为“A”字型钻孔，具体的是单个钻孔的断面为“A”字型。钻孔直径为113mm，钻孔孔深为100m-130m；上排孔到底板的距离为1.9m,孔间距为0.5m；下排孔到底板的距离为1.6m，孔间距为0.5m，上下两排钻孔的排距为0.3m；1#-7#号钻孔在水平方向上与回风巷分别向右侧依次倾斜为3.5°，5°，7°，8.5°，10.5°，12°，14°，每个钻孔与水平面夹角为10°至12°，打入采空区上方20m-30m的裂隙带，预抽裂隙带瓦斯，以防止上隅角瓦斯积聚。
而且上述步骤二具体的还包括：“两堵一注”囊袋式压带注浆高效封孔工艺是指：用囊袋式压带高效注浆封孔工艺代替原聚氨酯封孔工艺，通过下筛管增加封孔段长度，越过煤体在钻孔岩石段进行封孔，并对钻孔煤层部分进行二次密实封孔。
为了更进一步的描述本发明，结合图1、图2与图3,列举更详尽的实施例进行说明。
1、在回风巷1的指定位置进行高位钻孔2，采用回风巷掘进掩护钻场3内施工多高位钻孔，每隔25-30m布置一组钻孔，布置多组钻孔,钻孔倾斜向上，打入采空区上方裂隙带，抽采采空区裂隙带瓦斯。高位钻孔2为每组为七个钻孔，分上下两排布置，呈“M”型分布，下排为1#、3#、5#、7#号孔，上排为2#、4#、6#号孔，钻孔呈“A”字型，钻孔直径113mm，孔深100m-130m。上排孔到底板的距离1.9m,孔间距为0.5m；下排孔到底板的距离为1.6m，孔间距为0.5m，上下两组钻孔排距0.3m；1#-7#号钻孔在水平方向上与回风巷分别向右侧依次倾斜为3.5°，5°，7°，8.5°，10.5°，12°，14°，每个钻孔与水平面夹角为10°至12°，打入采空区上方20-30m的裂隙带，采用低负压抽采系统进行抽采裂隙带瓦斯，降低工作面上隅角4的瓦斯浓度，保证矿井安全生产。
2、安装抽放设备、铺设管路，钻孔采用“两堵一注”囊袋式带压注浆封孔5，在封孔段两端安置囊袋6，以防止钻孔严重漏气现象；钻孔PVC孔管7通过专用弯头与直径为50mm的抽采软管8连接，采用管箍固定，以更好的提高抽采效果；回风巷高位钻孔增加封孔管长度，封孔长8m，通过下筛管增加封孔段长度，越过煤体在钻孔岩石段进行封孔，并对钻孔煤层部分进行二次封孔密实，确保钻孔气密性和实现瓦斯高效预抽。
3、瓦斯泵连接瓦斯排放管，开动瓦斯泵，进行瓦斯抽采工作，工作面预抽时间不小于6个月，且保证钻孔的封孔质量。
4、综采工作面回采到距第一组钻孔50-60m时，正在抽采的第一组钻孔停止工作，进行回收设备，第二组钻孔接替瓦斯抽采工作，以此向下类推；综放工作面预抽时间不小于6个月。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (3)

1.一种高瓦斯矿井综放工作面高位钻孔的瓦斯抽采方法，其包括以下步骤：
A、在对应位置，从回风巷掘进掩护钻场内施工高位钻孔，每隔20m-60m布置一组钻孔，布置多组钻孔，钻孔倾斜向上，打入采空区上方裂隙带，用于抽采采空区裂隙带瓦斯；
B、在相应钻孔安装抽采设备并铺设管路，钻孔采用“两堵一注”囊袋式带压注浆高效封孔工艺；
C、瓦斯泵连接瓦斯排采管，开动瓦斯泵，进行瓦斯抽采工作，综放工作面预抽时间不小于6个月。
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，上述步骤A具体的还包括：
每组钻孔包括七个钻孔，分上下两排布置，呈“M”型分布，下排为1#、3#、5#、7#号孔，上排为2#、4#、6#号孔，钻孔为“A”字型钻孔，钻孔直径为113mm，钻孔孔深为100m-130m；
上排孔到底板的距离为1.9m,孔间距为0.5m；下排孔到底板的距离为1.6m，孔间距为0.5m，上下两排钻孔的排距为0.3m；1#-7#号钻孔在水平方向上与回风巷分别向右侧依次倾斜3.5°，5°，7°，8.5°，10.5°，12°，14°，每个钻孔与水平面夹角为10°至12°，打入采空区上方20m-30m的裂隙带，预抽裂隙带瓦斯，以防止上隅角瓦斯积聚。
3.根据权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，上述步骤B具体的还包括：
“两堵一注”囊袋式压带注浆高效封孔工艺是指：用囊袋式压带高效注浆封孔工艺代替原聚氨酯封孔工艺，通过下筛管增加封孔段长度，越过煤体在钻孔岩石段进行封孔，并对钻孔煤层部分进行二次密实封孔。
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