CN113685225A - 一种y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法 - Google Patents

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年军
蔡猛
吕晓波
邓春生
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like

Abstract

本发明属于采空区瓦斯抽采技术领域，具体是一种Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法。包括以下步骤。S100～在补巷靠近采空区一侧，利用伸缩千斤顶，斜向上顶入一根顶管，顶管前端均匀布置有筛眼；直至整根顶管完全顶入，在顶管的过程中，避开较大块的岩石。S200～顶管顶进完成后，准备一根抽放管，将抽放管迅速插入顶管内并固定好抽放管防止晃动影响封孔质量。S300～封孔5分钟后，聚氨酯溶液开始发泡膨胀，发泡会通过顶管上的筛眼渗入到采空区内封堵缝隙，20分钟后停止发泡，逐渐硬化固结。S400~聚氨酯封孔1小时后，与抽采管路连接进行瓦斯抽采，抽采管路上设置观测孔与阀门，用于取样气体，随时检测自燃发火标志性气体。

Description

一种Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法
技术领域
本发明属于采空区瓦斯抽采技术领域，具体是一种Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法。
背景技术
采煤工作面采用Y型通风方式时，易导致采空区内的瓦斯向补巷逸出，造成补巷瓦斯浓度超限，通常针对补巷瓦斯浓度超限问题所采取的瓦斯治理方式为向采空区内插管抽取瓦斯。但随着工作面支架后移，采空区冒落，垮落带矸石堆积，插管施工较为困难，抽采效率低下。针对采空区一侧补巷瓦斯治理现状，急需一种提高抽采效率的顶管瓦斯抽采方法。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供一种Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法。
本发明采取以下技术方案：一种Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法，包括以下步骤。
S100～在补巷靠近采空区一侧，利用伸缩千斤顶，斜向上顶入一根顶管，顶管前端均匀布置有筛眼；直至整根顶管完全顶入，在顶管的过程中，避开较大块的岩石。
S200～顶管顶进完成后，准备一根抽放管，在抽放管前端0.3m和1.5m处分别安装一个挡板，事先准备好封孔采用的聚氨酯溶液，将溶液充分倒在毛巾上，边倒溶液的同时边向抽放管上卷缠毛巾布，保证将抽放管两端挡板之间的抽放管均匀缠绕，缠绕完成后，将抽放管迅速插入顶管内并固定好抽放管防止晃动影响封孔质量。
S300～封孔5分钟后，聚氨酯溶液开始发泡膨胀，发泡会通过顶管上的筛眼渗入到采空区内封堵缝隙，20分钟后停止发泡，逐渐硬化固结。
S400~聚氨酯封孔1小时后，与抽采管路连接进行瓦斯抽采，抽采管路上设置观测孔与阀门，用于取样气体，随时检测自燃发火标志性气体。
进一步的，顶管前端为锥形，顶管前端1.5m范围内均匀布置有筛眼；顶管后端与伸缩千斤顶固定连接。
进一步的，抽放管的内径为110mm，长为2m。
进一步的，每隔10~20m设置一组顶管，角度为斜向上30°。
与现有技术相比，本发明通过利用顶管装置将特制螺纹焊缝钢管精准顶入采空区内，在通过注入高分子复合材料封堵缝隙，然后利用瓦斯抽放管抽取瓦斯。该发明可以高效准确完成采空区插管，大大降低施工难度和施工成本，并且提高插管位置的精确度，保证瓦斯的抽放效果，有效防止补巷瓦斯浓度超限。
附图说明
图1为采空区内瓦斯流动方向示意图；
图2为顶管剖面图；
图3为顶管安装顶进装置示意图；
图4为采空区顶管平面示意图；
图5为采空区顶管剖面示意图；
图6为抽放管安装示意图；
图中1-顶管，2-筛眼，3-伸缩千斤顶，4-挡板，5-聚氨酯，6-阀门，7-抽放管。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图2、3、6所示，一种Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采装置，包括安装在补巷中的若干组伸缩千斤顶3，伸缩千斤顶3前端安装有顶管1，顶管1前端均匀布置有筛眼2，顶管1内设置有抽放管7，抽放管7前端设置有两组挡板4，两组挡板4之间设置有吸水材料5，吸水材料5上设置有聚氨酯溶液，抽放管7后端与抽放管路连接，抽放管路上设置有观测孔与阀门6。
实施例：
某工作面采用Y型通风方式，采空区内的瓦斯受进风巷风流的影响 ，向补巷一侧逸出，造成补巷瓦斯浓度超限。为解决补巷瓦斯浓度超限的问题，将采用Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采装置及方法来解决补巷瓦斯浓度超限问题。
如图所示，本实例提出的Y型通风工作面采空区顶管装置，包括特制螺旋焊缝钢管及伸缩千斤顶。
螺旋钢管直径DN200，长2m,钢管前端成锥形，钢管前1.5m均匀打上筛眼；伸缩千斤顶根据补巷宽度高度等参数选择一级或二级伸缩千斤顶,一级伸缩千斤顶总长5000mm,有效垂直推力1500KN。二级伸缩千斤顶总长8000mm,有效垂直推力1600KN。
实施例中的Y型通风工作面顶管瓦斯抽采装置的方法，是使用Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采装置，利用伸缩千斤顶，将特制螺纹焊缝钢管精准顶入采空区内。随后采用聚氨酯封孔方法，聚氨酯发泡通过顶管上的筛眼进入采空区的岩石裂缝中加强封孔效果，提高瓦斯抽采效率。
在4502工作面在补巷靠近采空区一侧，利用伸缩千斤顶每隔10~20m，斜向上30°顶入一根钢管，直至整根钢管完全顶入，在顶管的过程中，避开较大块的岩石。
顶管完成后，准备一根内径110mm,长2m的抽放管，采用聚氨酯封孔方法，在抽放管0.3m和1.5m处安装一个挡板，事先准备好封孔采用的聚氨酯溶液，将溶液充分倒在毛巾上，边倒溶液的同时边向抽放管上卷缠毛巾布，保证将抽放管两端挡板之间的抽放管均匀缠绕。缠绕完成后，将抽放管迅速插入顶管内并固定好抽放管防止晃动影响封孔质量。
封孔5分钟后，聚氨酯溶液开始发泡膨胀，发泡会通过顶管上的筛眼渗入到采空区内封堵缝隙，能够有效保证抽采负压。20分钟后逐渐停止发泡，逐渐硬化固结。
聚氨酯封孔1小时后，便可以与抽采管路连接。抽采管路上设置观测孔与阀门，用于取气体，随时检测自燃发火标志性气体。
采用Y型工作面采空区顶管瓦斯抽采装置及方法，能够有效解决4502工作面补巷瓦斯浓度超限的安全问题。

Claims (4)

1.一种Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法，包括以下步骤，
S100～在补巷靠近采空区一侧，利用伸缩千斤顶，斜向上顶入一根顶管（1），顶管（1）前端均匀布置有筛眼（2）；直至整根顶管（1）完全顶入，在顶管的过程中，避开较大块的岩石；
S200～顶管顶进完成后，准备一根抽放管（7），在抽放管（7）前端0.3m和1.5m处分别安装一个挡板（4），事先准备好封孔采用的聚氨酯溶液，将溶液充分倒在毛巾上，边倒溶液的同时边向抽放管上卷缠毛巾布，保证将抽放管（7）两端挡板之间的抽放管均匀缠绕，缠绕完成后，将抽放管（7）迅速插入顶管（1）内并固定好抽放管防止晃动影响封孔质量；
S300～封孔5分钟后，聚氨酯（5）溶液开始发泡膨胀，发泡会通过顶管（1）上的筛眼（2）渗入到采空区内封堵缝隙，20分钟后停止发泡，逐渐硬化固结；
S400~聚氨酯封孔1小时后，与抽采管路连接进行瓦斯抽采，抽采管路上设置观测孔与阀门（6），用于取样气体，随时检测自燃发火标志性气体。
2.根据权利要求1所述的Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法，其特征在于：所述的顶管（1）前端为锥形，顶管（1）前端1.5m范围内均匀布置有筛眼；顶管（1）后端与伸缩千斤顶（3）固定连接。
3.根据权利要求1所述的Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法，其特征在于：所述的抽放管（7）的内径110mm，长为2m。
4.根据权利要求1所述的Y型通风工作面采空区顶管瓦斯抽采方法，其特征在于：所述的每隔10~20m设置一组顶管（1），角度为斜向上30°。
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