CN112196610B - 一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构及其开采方法 - Google Patents

一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构及其开采方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构及其开采方法，包括倾斜的掘进巷道和倾斜的辅助洞室，辅助洞室设置两个，分别位于掘进巷道两侧，辅助洞室下端设置有连通掘进巷道的横向通道，辅助洞室下端采用封堵墙进行封口，辅助洞室内通过瓦斯管道连接到瓦斯抽出系统。本发明在掘进巷道两侧开设辅助洞室，能够提前将近水平煤层的高瓦斯含量进行截留排放，大大降低掘进巷道的瓦斯含量，提高掘进巷道开采的安全性。

Description

一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构及其开采方法
技术领域
本发明属于煤炭开采装置技术领域，涉及一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构及其开采方法。
背景技术
现有的近水平煤层开采方法通常掘进巷道中布置掘进机进行开采，近水平煤层的瓦斯含量尤为突出，开采过程中安全性更为重要，正常挖掘时需要先对煤层进行瓦斯测试，当鉴定为高瓦斯矿井是需要对瓦斯进行消突，使其含量达到正常标准方可进行采掘，因此在消突过程中需要耗费大量的时间与经济成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构及其开采方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
本发明采取的技术方案为：一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构，包括倾斜的掘进巷道和倾斜的辅助洞室，辅助洞室设置两个，分别位于掘进巷道两侧，辅助洞室下端设置有连通掘进巷道的横向通道，辅助洞室下端采用封堵墙进行封口，辅助洞室内通过瓦斯管道连接到瓦斯抽出系统。
优选的，上述辅助洞室内远离掘进巷道一侧布满有透气孔。
优选的，上述辅助洞室截面形状为圆拱形，宽2m，高3m。
优选的，上述封堵墙包括封堵框、封堵架和封堵水袋，封堵框四侧设置有环形凹槽，封堵架为格栅网结构，采用两个，固定连接在环形凹槽两侧边缘，封堵水袋为方袋结构，嵌入到两封堵架内且四侧嵌入到环形凹槽内弹性密封，封堵水袋布置有进水口，进水口朝向横向通道一侧布置，进水口设置有单向阀。
一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构的开采方法，该方法包括以下步骤：
（1）在掘进巷道两侧挖掘横向通道；
（2）在每个横向通道尽头采用水钻挖掘辅助洞室，辅助洞室平行于掘进巷道；
（3）对每个辅助洞室内布置瓦斯抽采系统，对瓦斯进行抽采；
（4）瓦斯浓度低于设定值时，钻透气孔；
（5）对辅助洞室下端出口进行封堵，并将瓦斯抽采管道连接到辅助洞室内部；
（6）当辅助巷道的瓦斯浓度低于设定值时，进行掘进巷道的煤层开采。
步骤（2）中，在辅助巷道倾斜底部设置倾斜过滤筛网对开采的辅助洞室内煤层进行过滤，过滤后通过倾斜过滤筛网伸入皮带输送机上方进行排出，皮带输送机连接到掘进巷道的主输送带，将辅助洞室开采的煤层排向主输送带。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明在掘进巷道两侧开设辅助洞室，能够提前将近水平煤层的高瓦斯含量进行截留排放，大大降低掘进巷道的瓦斯含量，提高掘进巷道开采的安全性，瓦斯消突效率大大提高，成本大大降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1所示，一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构，包括倾斜的掘进巷道1和倾斜的辅助洞室2，辅助洞室2设置两个，分别位于掘进巷道1两侧，辅助洞室2下端设置有连通掘进巷道1的横向通道3，辅助洞室2下端采用封堵墙4进行封口，辅助洞室2内通过瓦斯管道连接到瓦斯抽出系统。
优选的，上述辅助洞室2内远离掘进巷道1一侧布满有透气孔5，透气孔孔径60mm～90mm、孔深80m～200m、间隔10m，能够提高瓦斯渗入辅助洞室速度，提高瓦斯消突效率。
优选的，上述辅助洞室2截面形状为圆拱形，宽2m，高3m。
优选的，上述封堵墙4包括封堵框、封堵架和封堵水袋，封堵框四侧设置有环形凹槽，封堵架为格栅网结构，采用两个，固定连接在环形凹槽两侧边缘，封堵架每侧设置有连接耳，连接耳通过膨胀螺钉固定连接在封堵框内侧上，封堵水袋为方袋结构，嵌入到两封堵架内且四侧嵌入到环形凹槽内弹性密封，封堵水袋布置有进水口，进水口朝向横向通道一侧布置，进水口设置有单向阀，采用弹性密封的封堵水袋结构，采用加压水进行填充，确保四侧压力达到设定值时截止，配合环形凹槽和封堵架的结构，密封效果好，封堵可靠稳定，封堵水袋底部设置有排水口，排水口设置有阀门。
实施例2：一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构的开采方法，该方法包括以下步骤：
（1）在掘进巷道1两侧挖掘横向通道3；
（2）在每个横向通道3尽头采用水钻挖掘辅助洞室2，辅助洞室2平行于掘进巷道1；
（3）对每个辅助洞室2内布置瓦斯抽采系统，对瓦斯进行抽采；
（4）瓦斯浓度低于设定值时，钻透气孔；
（5）对辅助洞室2下端出口进行封堵，并将瓦斯抽采管道连接到辅助洞室内部2；
（6）当辅助巷道的瓦斯浓度低于设定值时，进行掘进巷道的煤层开采。
步骤（2）中，在辅助巷道倾斜底部设置倾斜过滤筛网对开采的辅助洞室内煤层进行过滤，过滤后通过倾斜过滤筛网伸入皮带输送机上方进行排出，皮带输送机连接到掘进巷道的主输送带，将辅助洞室开采的煤层排向主输送带。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构，其特征在于：包括倾斜的掘进巷道（1）和倾斜的辅助洞室（2），辅助洞室（2）设置两个，分别位于掘进巷道（1）两侧，辅助洞室（2）下端设置有连通掘进巷道（1）的横向通道（3），辅助洞室（2）下端采用封堵墙（4）进行封口，辅助洞室（2）内通过瓦斯管道连接到瓦斯抽出系统；用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构的开采方法包括以下步骤：
（1）在掘进巷道（1）两侧挖掘横向通道（3）；
（2）在每个横向通道（3）尽头采用水钻挖掘辅助洞室（2），辅助洞室（2）平行于掘进巷道（1）；
（3）对每个辅助洞室（2）内布置瓦斯抽采系统，对瓦斯进行抽采；
（4）瓦斯浓度低于设定值时，钻透气孔；
（5）对辅助洞室（2）下端出口进行封堵，并将瓦斯抽采管道连接到辅助洞室（2）内部；
（6）当辅助巷道的瓦斯浓度低于设定值时，进行掘进巷道的煤层开采。
2.根据权利要求1所述的一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构，其特征在于：辅助洞室（2）内远离掘进巷道（1）一侧布满有透气孔（5）。
3.根据权利要求1所述的一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构，其特征在于：辅助洞室（2）截面形状为圆拱形，宽2m，高3m。
4.根据权利要求1所述的一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构，其特征在于：封堵墙包括封堵框、封堵架和封堵水袋，封堵框四侧设置有环形凹槽，封堵架为格栅网结构，采用两个，固定连接在环形凹槽两侧边缘，封堵水袋为方袋结构，嵌入到两封堵架内且四侧嵌入到环形凹槽内弹性密封，封堵水袋布置有进水口，进水口朝向横向通道一侧布置，进水口设置有单向阀。
5.根据权利要求1所述的一种用于倾斜煤层瓦斯消突的水钻开采结构，其特征在于：步骤（2）中，在辅助巷道倾斜底部设置倾斜过滤筛网对开采的辅助洞室内煤层进行过滤，过滤后通过倾斜过滤筛网伸入皮带输送机上方进行排出，皮带输送机连接到掘进巷道的主输送带，将辅助洞室开采的煤层排向主输送带。
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