CN106812551A - 一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统 - Google Patents

一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统 Download PDF

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刘建刚
李健
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明涉及一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统，该系统主要由煤层预掘巷道、高压水力割缝、穿层预抽钻孔、预抽钻场、底板瓦斯抽采石门、底板集中排水巷、底板瓦斯抽采巷组成；其特征是：在煤层群底板布置底板瓦斯抽采石门、底板集中排水巷、底板瓦斯抽采巷、底抽联络巷；在底板瓦斯抽采石门和底板瓦斯抽采巷两帮布置瓦斯抽采钻场，在钻场内布置穿层瓦斯抽采钻孔，通过高压射流割缝卸压增透，并向钻孔割缝内压注充填材料。其优点：此系统通过煤层割缝卸压增透，提高煤层群瓦斯抽采率，减少煤层预掘巷道的瓦斯涌出量，同时压注充填材料有利于煤巷掘进过程中的维护，从而实现快速安全掘巷的目的。

Description

一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统
技术领域
本发明涉及一种煤层巷道快速掘进技术领域，具体是一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统。
背景技术
煤与瓦斯突出是煤矿井下一种特殊的动力现象，是煤矿危害较大的灾害之一，长期以来，我国煤矿企业的瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出灾害事故频频发生，对煤矿企业和职工的生命财产造成了巨大损失。据统计，我国国有重点煤矿高瓦斯及突出矿井所占比重为45.97％，由于瓦斯事故死亡的人数占总死亡人数的32.03％，其中煤与瓦斯突出事故占60％以上发生在掘进工作面。随着我国经济发展方式的转变，我国煤矿行业实现安全高效迫在眉睫，安全高效实现的重要手段之一就是工作面推进速度快，必须以巷道快速掘进为保障。但是，在高瓦斯突出煤层中进行巷道掘进，瓦斯涌出量大，煤与瓦斯突出危险性大，严重影响了矿井实现高产高效的步伐。针对山区新建高瓦斯突出矿井煤层巷道掘进速度慢和突出危险性大等问题，无法开采保护层时，常规的瓦斯抽采方法存在单孔瓦斯抽采有效范围小，抽采率低，无法有效解决煤层巷道掘进过程中瓦斯大量涌出的危害，为此，应从多个方面系统的探讨高瓦斯煤与瓦斯突出矿井煤层巷道快速掘进的问题。
发明内容
技术问题：本发明将提供一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统，此系统通过煤层割缝卸压增透，提高煤层群瓦斯抽采率，减少煤层预掘巷道的瓦斯涌出量，同时压注充填材料有利于煤巷掘进过程中的维护，从而实现新建高瓦斯突出矿井煤层群快速安全掘巷的目的。
技术方案：本发明的目的通过如下技术方案实现：
1、一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统，其特征在于有如下步骤：主要由煤层群(1)、煤层预掘巷道(2)、高压水力割缝(3)、穿层预抽瓦斯钻孔(4)、预抽瓦斯钻场(5)、底板瓦斯抽采石门(6)、底板集中排水巷(7)、底板瓦斯抽采巷(8)、底抽联络巷(9)、底板轨道运输大巷(10)、联络巷(11)、底板胶带运输大巷(12)、回风联络巷(13)、总回风大巷(14)组成。
2、所描述的高瓦斯突出煤层群(1)底板布置底板瓦斯抽采石门(6)、底板集中排水巷(7)、底板瓦斯抽采巷(8)、底抽联络巷(9)、底板轨道运输大巷(10)、联络巷(11)、底板胶带运输大巷(12)、回风联络巷(13)、总回风大巷(14)；在底板瓦斯抽采石门(6)和底板瓦斯抽采巷(8)两帮布置瓦斯抽采瓦斯钻场(5)，在钻场(5)内布置穿层瓦斯抽采钻孔(4)，通过高压射流割缝(3)卸压增透，并向钻孔割缝(3)内压注充填材料。
3、所描述的底板瓦斯抽采巷(8)斜坡段倾角a为6°～10°，底抽联络巷斜坡段倾角β为18°～22°；巷道两帮预抽瓦斯钻场(5)间距为8～20m；每个钻场(5)布置穿层预抽钻孔(4)为6～8个。
有益效果：由于采用了上述方案，本发明与传统技术相比优点如下：
本发明涉及一种巷道快速掘进系统技术领域，具体是一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统。针对山区新建高瓦斯突出矿井煤层巷道掘进速度慢和突出危险性大等问题，无法开采保护层时，传统的瓦斯抽采方法存在单孔瓦斯抽采有效范围小，抽采率低，无法有效解决煤层巷道掘进过程中瓦斯大量涌出的危害。此系统通过穿层预抽钻孔，煤层割缝卸压增透，提高煤层群瓦斯抽采率，减少煤层预掘巷道的瓦斯涌出量，同时压注充填材料有利于煤巷掘进过程中的维护，从而实现高瓦斯突出矿井煤层群快速安全掘巷的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明图1的A-A剖面示意图。
图例说明：1、煤层群；2、煤层预掘巷道；3、高压水力割缝；4、穿层预抽瓦斯钻孔；5、预抽瓦斯钻场；6、底板瓦斯抽采石门；7、底板集中排水巷；8、底板瓦斯抽采巷；9、底抽联络巷；10、底板轨道运输大巷；11、联络巷；12、底板胶带运输大巷；13、回风联络巷；14、总回风大巷；a、底板瓦斯抽采巷斜坡段倾角；β、底抽联络巷斜坡段倾角。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施事例，对依据本发明提出的一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统其具体实施方式及其功效说明如下：
1、请参阅图1、图2所示，本发明所述构造的主要由煤层群(1)、煤层预掘巷道(2)、高压水力割缝(3)、穿层预抽瓦斯钻孔(4)、预抽瓦斯钻场(5)、底板瓦斯抽采石门(6)、底板集中排水巷(7)、底板瓦斯抽采巷(8)、底抽联络巷(9)、底板轨道运输大巷(10)、联络巷(11)、底板胶带运输大巷(12)、回风联络巷(13)、总回风大巷(14)组成。
2、请参阅图1、图2所示，所描述的高瓦斯突出煤层群(1)底板布置底板瓦斯抽采石门(6)、底板集中排水巷(7)、底板瓦斯抽采巷(8)、底抽联络巷(9)、底板轨道运输大巷(10)、联络巷(11)、底板胶带运输大巷(12)、回风联络巷(13)、总回风大巷(14)；在底板瓦斯抽采石门(6)和底板瓦斯抽采巷(8)两帮布置瓦斯抽采瓦斯钻场(5)，在钻场(5)内布置穿层瓦斯抽采钻孔(4)，通过高压射流割缝(3)卸压增透，并向钻孔割缝(3)内压注充填材料。
3、请参阅图1、图2所示，所描述的底板瓦斯抽采巷(8)斜坡段倾角a为6°～10°，底抽联络巷斜坡段倾角β为18°～22°；巷道两帮预抽瓦斯钻场(5)间距为8～20m；每个钻场(5)布置穿层预抽钻孔(4)为6～8个。
使用时，首先根据矿井实际地质资料、煤层瓦斯参数、煤与瓦斯突出鉴定、煤层群赋存情况水文地质情况，确定底板瓦斯抽采石门(6)、底板瓦斯抽采巷(8)内钻场(5)的尺寸和钻孔个数，以及穿层钻孔(4)长度、终孔间距，并提前做好施工前处理水害、裂隙、断层、瓦斯突出等危险因素的预案技术措施。当预掘煤层巷道(2)位置距离穿层预抽钻孔(4)30～40m位置时，应停止预抽。施工完毕穿层预抽钻孔(4)后，通过高压水对煤层割缝(3)，并通过压注浆泵对钻孔割缝(3)压注充填材料，实现煤层卸压、提高煤层强度，在掘进煤层巷道时，大量减少煤层巷道瓦斯涌出量，且有利煤层巷道的维护。

Claims (3)

1.一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统，其特征在于有如下步骤：主要由煤层群(1)、煤层预掘巷道(2)、高压水力割缝(3)、穿层预抽瓦斯钻孔(4)、预抽瓦斯钻场(5)、底板瓦斯抽采石门(6)、底板集中排水巷(7)、底板瓦斯抽采巷(8)、底抽联络巷(9)、底板轨道运输大巷(10)、联络巷(11)、底板胶带运输大巷(12)、回风联络巷(13)、总回风大巷(14)组成。
2.根据权利要求书1所述的一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统，其特征还在于：所描述的高瓦斯突出煤层群(1)底板布置底板瓦斯抽采石门(6)、底板集中排水巷(7)、底板瓦斯抽采巷(8)、底抽联络巷(9)、底板轨道运输大巷(10)、联络巷(11)、底板胶带运输大巷(12)、回风联络巷(13)、总回风大巷(14)；在底板瓦斯抽采石门(6)和底板瓦斯抽采巷(8)两帮布置瓦斯抽采瓦斯钻场(5)，在钻场(5)内布置穿层瓦斯抽采钻孔(4)，通过高压射流割缝(3)卸压增透，并向钻孔割缝(3)内压注充填材料。
3.根据权利要求书1所述的一种山区新建高瓦斯突出矿井穿层预抽及快速掘进系统，其特征还在于：所描述的底板瓦斯抽采巷(8)斜坡段倾角a为6°～10°，底抽联络巷斜坡段倾角β为18°～22°；巷道两帮预抽瓦斯钻场(5)间距为8～20m；每个钻场(5)布置穿层预抽钻孔(4)为6～8个。
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