CN114263493A - 一种采煤工作面下区段瓦斯治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采煤工作面下区段瓦斯治理方法，所述方法为：利用时间和空间在采煤工作面运输巷施工区段长钻孔超前预抽下区段煤层瓦斯。以解决现有技术矿井深部开采时瓦斯治理困难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种采煤工作面下区段瓦斯治理方法，属于煤矿开采技术领域。
背景技术
社会的发展离不开能源，煤炭在现今时代仍将是我国的主要能源。然而，煤炭的开采受到很多的制约因素，如：水、火、瓦斯、煤尘以及顶板垮落等矿井灾害严重影响煤炭行业的发展。瓦斯作为众多灾害之首更一直是煤矿安全生产的重大问题，严重威胁矿井的人员生命安全和造成经济财产损失。随着科学技术的发展，煤矿瓦斯的应用越来越厂广泛，但在煤矿开采的过程中瓦斯灾害事故也频频发生，煤矿瓦斯治理成为了煤矿企业发展的首要任务。
随着矿井开采深度增加，瓦斯涌出量越来越大，矿井发生煤与瓦斯突出的可能性也越来越大，瓦斯治理成为了矿井深部开采的一大难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种采煤工作面下区段瓦斯治理方法，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是：一种采煤工作面下区段瓦斯治理方法，所述方法为：利用时间和空间在采煤工作面运输巷施工区段长钻孔超前预抽下区段煤层瓦斯。
进一步地，所述区段长钻孔的间距为1.0m～3.0m，钻孔孔径为φ94mm。
进一步地，所述区段长钻孔终孔沿煤层倾斜控制至下区段工作面运输巷下帮轮廓线外15.0m。
进一步地，预抽下区段工作面切眼的钻孔按照每间隔1.0m施工一个，成扇形均匀控制整个切眼掘进区域。
进一步地，所述区段长钻孔封孔时必须全程下套管，除封孔段外其余套管均为筛管，套管材料为Φ50mmPVC聚乙烯胶管。
进一步地，所述长钻孔采用囊袋封孔器配合速凝膨胀封孔剂与水按照1:1比例进行注浆封孔，封孔深度不小于20m。
进一步地，所述方法的还包括实用性判定方法，
所述实用性判定方法为：采煤工作面巷道贯通至回采期间，通过对同一水平、同一煤层未实施下区段瓦斯治理工程的工作面与本工作面T3瓦斯传感器进行对比，若本工作面进风瓦斯相对未实施下区段瓦斯治理工程采煤工作面的进风瓦斯较小，则证实该方法具有实用性。
进一步地，所述实用性判定方法还包括：
经实施下区段瓦斯治理工程超前抽采瓦斯后，下区段工作面掘进及回采期间，通过测定工作面的初始瓦斯含量及压力，若下区段工作面初始瓦斯含量、压力相对原始瓦斯含量、压力较小，则证实该瓦斯治理工程具有实用性。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明通过在采煤工作面运输巷施工区段长钻孔超前预抽下区段煤层瓦斯，减小下区段煤层的瓦斯的涌出量，降低了回采工作面的进风瓦斯，减小回采工作面的瓦斯管理难度，解决了矿井深部开采时的瓦斯治理问题；
2)作为下区段采掘工作面的区域防突措施之一，减小下区段采掘工作面的瓦斯治理力度，提高下区段工作面运输巷到的掘进速度；增加了瓦斯的抽采利用，减少有害气体的排放和空气污染。
附图说明
图1为本发明实施实例1中231207回采工作面T3瓦斯传感器曲线图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。
实施实例1：
为确保今后下区段231209工作面的瓦斯得到超前治理，减小下区段采掘工作面的瓦斯治理力度。同时降低231207回采工作面的进风瓦斯，本实施例采用一种采煤工作面下区段瓦斯治理方法所述方法为：利用时间和空间在采煤工作面运输巷施工区段长钻孔超前预抽下区段煤层瓦斯，在231207运巷下帮施工区段长钻孔对下区段12#煤层的瓦斯进行抽采。
本实施例中，进一步地，所述区段长钻孔的间距为1.0m～3.0m，钻孔孔径为φ94mm。
本实施例中，进一步地，所述区段长钻孔终孔沿煤层倾斜控制至231209下区段工作面运输巷下帮轮廓线外15.0m。
本实施例中，进一步地，预抽下区段工作面切眼的钻孔按照每间隔1.0m施工一个，成扇形均匀控制整个切眼掘进区域。
本实施例中，进一步地，所述区段长钻孔封孔时必须全程下套管，除封孔段外其余套管均为筛管，套管材料为Φ50mmPVC聚乙烯胶管。
本实施例中，进一步地，所述长钻孔采用囊袋封孔器配合速凝膨胀封孔剂与水按照1:1比例进行注浆封孔，封孔深度不小于20m。
为验证本发明中的瓦斯抽采方法是否有效，本实施例中，进一步地，所述方法的还包括实用性判定方法，
所述实用性判定方法为：采煤工作面巷道贯通至回采期间，通过对同一水平、同一煤层未实施下区段瓦斯治理工程的工作面与本工作面T3瓦斯传感器进行对比，若本工作面进风瓦斯相对未实施下区段瓦斯治理工程采煤工作面的进风瓦斯较小，则证实该方法具有实用性。
为进一步验证本发明中的瓦斯抽采方法是否有效，本实施例中，进一步地，所述实用性判定方法还包括：
经实施下区段瓦斯治理工程超前抽采瓦斯后，下区段工作面掘进及回采期间，通过测定工作面的初始瓦斯含量及压力，若下区段工作面初始瓦斯含量、压力相对原始瓦斯含量、压力较小，则证实该瓦斯治理工程具有实用性。
通过本发明的瓦斯治理方法后，取得了如下治理效果：
1)231207运巷预抽下区段煤层瓦斯效果
采取在231207运巷下帮施工区段长钻孔预抽下区段煤层瓦斯后，将对下区段煤层进行卸压治理，为下区段采掘工作面的防突工作面打下坚实基础。在231207工作面回采期间，减小下区段12#煤层的瓦斯的涌出量，降低了231207回采工作面的进风瓦斯。
231207工作面回采期间，下区段12#煤层瓦斯经过施工区段长钻孔超前预抽后，下区段12#煤层的瓦斯涌入231207回采工作面的量较小，减小了231207回采工作面回采期间的瓦斯治理力度。根据231207回采工作面回采期间T3瓦斯传感器的瓦斯曲线表而知，231207回采工作面进风流瓦斯平均为0.02％。(注：根据煤矿AQ1029标注规定，采掘工作面瓦斯传感器必须每隔15天进行一次调试，因此，图1所示的11月20日的瓦斯曲线达1.58％，为调试波段，非工作面真正瓦斯波段参考时需对其进行忽略)。
综上所述。经区段长钻孔预抽下区段煤层瓦斯后，下区段煤层瓦斯得到有效治理。因此，231207工作面回采期间进风流瓦斯相对以往12#煤层回采工作面的进风瓦斯较小，取得了显著的成效。
2)231207运巷区段长钻孔抽采效果
231207工作面取9.2598m3/t作为原始瓦斯含量，取1.215Mpa作为原始瓦斯压力。根据所施工的钻孔完成图分析计算：所施工的区段长钻孔覆盖区域的煤炭储量为：
725×166×1.45×3.5＝610776.25t(其中：煤层厚度3.5m；容重1.45t/m3)
故工作面预抽区域瓦斯含量为：
610776.25×9.2598＝5655665.92m3。
通过统计：预抽区域内累计抽采瓦斯量1809813.09m3；剩余瓦斯量3845852.83m3。
故工作面间接计算该煤层的残余瓦斯含量为：
＝(5655665.92-1809813.09)/610776.25＝6.2966m3/t
经工作面施工区段长钻孔预抽下区段煤层后，间接计算本预抽范围内12#煤层残余瓦斯含量为6.2966m3/t，小于规定8m3/t以下。
综上所述，经采取在上区段工作面运输巷施工区段长钻孔预抽下区段煤层瓦斯后，将对下区段煤层进行卸压治理，为下区段采掘工作面的防突工作面打下坚实基础；受231207回采工作面回采期间的采动影响，促使下区段煤层瓦斯涌入回采工作面。区段长钻孔预抽下区段煤层瓦斯后，减小下区段煤层的瓦斯的涌出量，降低减小了回采工作面的进风瓦斯，降低回采工作面的瓦斯管理难度；经区段长钻孔预抽下区段煤层瓦斯后，可作为下区段采掘工作面的区域防突措施之一，减小下区段采掘工作面的瓦斯治理力度。可提高下区段工作面运输巷到的掘进速度，为矿井正常接续工作打下了良好的基础，为矿井可持续发展提供了安全保障。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种采煤工作面下区段瓦斯治理方法，其特征在于，所述方法为：利用时间和空间在采煤工作面运输巷施工区段长钻孔超前预抽下区段煤层瓦斯。
2.根据权利要求1所述的采煤工作面下区段瓦斯治理方法，其特征在于：所述区段长钻孔的间距为1.0m～3.0m，钻孔孔径为φ94mm。
3.根据权利要求1所述的采煤工作面下区段瓦斯治理方法，其特征在于：所述区段长钻孔终孔沿煤层倾斜控制至下区段工作面运输巷下帮轮廓线外15.0m。
4.根据权利要求1所述的采煤工作面下区段瓦斯治理方法，其特征在于：预抽下区段工作面切眼的钻孔按照每间隔1.0m施工一个，成扇形均匀控制整个切眼掘进区域。
5.根据权利要求1所述的采煤工作面下区段瓦斯治理方法，其特征在于：所述区段长钻孔封孔时必须全程下套管，除封孔段外其余套管均为筛管，套管材料为Φ50mmPVC聚乙烯胶管。
6.根据权利要求1所述的采煤工作面下区段瓦斯治理方法，其特征在于：所述长钻孔采用囊袋封孔器配合速凝膨胀封孔剂与水按照1:1比例进行注浆封孔，封孔深度不小于20m。
7.根据权利要求1所述的采煤工作面下区段瓦斯治理方法，其特征在于：所述方法的还包括实用性判定方法，
所述实用性判定方法为：采煤工作面巷道贯通至回采期间，通过对同一水平、同一煤层未实施下区段瓦斯治理工程的工作面与本工作面T3瓦斯传感器进行对比，若本工作面进风瓦斯相对未实施下区段瓦斯治理工程采煤工作面的进风瓦斯较小，则证实该方法具有实用性。
8.根据权利要求7所述的采煤工作面下区段瓦斯治理方法，其特征在于：所述实用性判定方法还包括：
经实施下区段瓦斯治理工程超前抽采瓦斯后，下区段工作面掘进及回采期间，通过测定工作面的初始瓦斯含量及压力，若下区段工作面初始瓦斯含量、压力相对原始瓦斯含量、压力较小，则证实该瓦斯治理工程具有实用性。
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