CN114352279B - 一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法 - Google Patents
一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,属于煤矿安全技术领域,本发明通过在煤巷断面上沿回采工作面顺槽的外轮廓线两侧均匀施工若干注浆钻孔,随即快速封堵后,实施注浆,待浆液固化后,将回采工作面顺槽拟延伸的煤体与两帮完全隔绝,而后沿顺槽的延伸方向施工改造抽采钻孔,并通过造穴装置对其进行造穴,提高抽采瓦斯的影响范围,并辅助常规瓦斯抽采钻孔对煤体实施瓦斯抽采,缩短高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽煤体的瓦斯抽采达标时间。本发明为矿井的瓦斯抽采提供良好的时空条件,有助加快高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面的建设进度,进一步保障矿井释放先进产能,是建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要技术支撑。
Description
技术领域
本发明属于煤矿安全技术领域,涉及一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法。
背景技术
煤炭清洁高效利用是我国能源转型的立足点,煤炭必将成为我国能源绿色低碳转型的重要桥梁,在向新能源为主体的能源结构转变中发挥重要的支撑作用。近年来,随着科学技术水平的发展,越来越多的先进采掘工艺设备投入到煤矿井下的煤炭生产环节中,大幅度提高了煤矿的智能化开采水平,同时减少了煤矿井下作业人员的数量,为我国的煤炭行业的高质量发展提供了重要的技术支撑。但不可忽视的是,由于我国煤炭资源的赋存条件较为复杂,且受水、火、瓦斯等重大灾害的威胁,诸多的先进采掘技术设备在煤矿仍存在着适应性差的问题。这其中由于受瓦斯灾害威胁导致的煤矿采掘效率低的问题显得尤为突出。矿井的瓦斯灾害治理往往受到采掘工程进度的制约。目前,我国煤炭资源遵循“采掘并重,掘进先行”的开采原则。传统的高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽掘进工艺采用掘进和支护交替间歇作业,但由于回采工作面顺槽煤体瓦斯预抽效率低的掣肘,其煤巷的掘进速度低、用人多、相互协同性差,全国高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽工作面月平均进尺不足百米,多数矿井的采掘失衡严重,极大程度的阻碍了煤矿高效生产。因此,开展相关的技术攻关对高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽煤体实施强化预抽,并与先进的掘进工艺相结合,进而形成煤巷的快速建设方法,是当前我国煤矿安全工作者研究的主要方向之一。
有鉴于此,目前急需一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,缩短高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面的建设周期,为矿井的瓦斯抽采提供良好的时空条件,进一步保障矿井释放先进产能,是建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要技术支撑。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,缩短高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面的建设周期,为矿井瓦斯抽采提供良好时空条件。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,包括以下步骤:
S1:在煤巷断面上沿回采工作面顺槽拟延伸煤体的外轮廓线两侧均匀施工若干注浆钻孔,待注浆钻孔施工完毕后使用封孔器进行封堵后,通过封孔器向所述注浆钻孔内进行注浆,注浆钻孔内充满水泥浆液后,停止注浆,注浆钻孔内的水泥浆液完全凝固以使得顺槽拟延伸煤体与两帮完全隔绝;
S2:在所述回采工作面顺槽拟延伸煤体的断面上施工改造瓦斯抽采钻孔,待改造瓦斯抽采钻孔施工完毕后,使用造穴装置从改造瓦斯抽采钻孔的孔底位置开始每间隔一段距离对改造瓦斯抽采钻孔进行造穴,形成改造穴,改造穴施工完毕后,对改造瓦斯抽采钻孔使用封孔器进行封堵后,并入井下瓦斯抽采管道进行抽采,并在所述回采工作面顺槽拟延伸煤体的断面上施工若干常规瓦斯抽采钻孔,对常规瓦斯抽采钻孔使用封孔器进行封堵后,并入井下瓦斯抽采管道进行抽采;
S3:井下瓦斯抽采管道累计瓦斯抽采量Q的满足条件:
(W*z*x*y-Q)/*z*x*y≤Wy
式中:W为煤层的原始瓦斯含量;Q为累计瓦斯抽采量;Wy为煤巷允许掘进瓦斯含量,z为改造瓦斯抽采钻孔的深度,x为所述回采工作面顺槽外轮廓的宽度,y为所述回采工作面顺槽的高度;
当Q满足上述条件是,在所述改造瓦斯抽采钻孔间的煤体内进行取样,并测定煤层的瓦斯含量Ws,若实测的瓦斯含量Ws亦小于或等于Wy,停止瓦斯抽采,拆除瓦斯抽采钻孔与改造瓦斯抽采钻孔上的封孔器后,应用综掘机或连续采煤机对回采工作面顺槽拟延伸煤体进行切割,实现快速掘进,回采工作面顺槽两帮煤体暴露后,随即开展喷浆与锚杆施工的作业,对巷道两帮与顶板进行加固与支护;
S4:在下一段回采工作面顺槽的掘进前,应在在前一段掘进煤体末端的位置处依据注浆钻孔的施工条件,对煤巷断面进行一定的扩巷,使得下一段掘进煤体段具备施工两帮注浆钻孔的条件,重复S1~S3。
进一步,在步骤S1中采用万向钻杆调节装置配合钻机施工注浆钻孔以便于钻机在靠近底板或顶板时施工钻孔,所述万向钻杆调节装置包括固定座、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮、连接杆、第三圆锥齿轮、第四圆锥齿轮,所述第一圆锥齿轮和连接杆分别安装在所述固定座相邻的两侧,所述第二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮分别安装在所述连接杆的两端,第一圆锥齿轮与钻机上的第一钻杆相连,另一端与第二圆锥齿轮啮合,所述第三圆锥齿轮与安装在第二钻杆上的第四圆锥齿轮啮合。
进一步,所述连接杆靠近第二圆锥齿轮的一端设有换向齿轮,所述固定座上设有与换向齿轮相啮合的换向螺杆以便于调节连接杆的旋转角度。
进一步,所述封孔器本体为工程塑料材质,整体为中空结构,内部设有连接螺纹,外表面凹陷,其凹陷内设置有裹有聚氨酯浆液的毡布。
进一步,在步骤S1中,待注浆钻孔施工完毕后将封孔器安装在注浆钻孔内,通过封孔器连接注浆管向所述注浆钻孔内进行注浆。
进一步,所述注浆管一端连接封孔器,另一端通过三通阀连接注浆泵,所述三通阀上设有压力表。
进一步,在向注浆钻孔内注浆时,当压力表的注浆压力为1MPa时停止注浆。
进一步,在步骤S2中,所述造穴装置包括固定板、第一造穴叶片、第二造穴叶片以及驱动杆,所述造穴装置通过固定板安装在钻杆的一端,所述第一造穴叶片和第二造穴叶片的中段分别转动安装在所述固定板的两侧,且所述第一造穴叶片和第二造穴叶片的一端分别连接在所述驱动杆上以通过驱动杆控制所述第一造穴叶片和第二造穴叶片的收拢和打开。
进一步,所述注浆钻孔中心距与所述注浆钻孔周围煤体的破碎边界的直径相匹配。
进一步,所述改造穴的施工间隔距离为20m。
本发明的有益效果在于:
1、本发明提供的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,通过在煤巷断面上沿回采工作面顺槽拟延伸煤体的外轮廓线两侧均匀施工若干注浆钻孔,封堵注浆钻孔后实施注浆,待浆液固化后,将回采工作面顺槽拟延伸的煤体与两帮完全隔绝,防止两帮煤层的瓦斯向回采工作面顺槽拟延伸煤体的流动,大幅度的降低了煤巷掘进工作面瓦斯抽采的难度,施工改造瓦斯抽采钻孔,并通过改造瓦斯抽采钻孔对煤体进行造穴,极大的提高了瓦斯抽采的影响范围,提升抽采速度,配合传统瓦斯抽采钻孔快完成速高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层的瓦斯抽采工序,并且通过沿沿改造瓦斯抽采钻孔对煤体进行造穴,破除了掘进工作面煤体的结构完整性,有利于连续采煤机或综掘机的快速推进,可实现高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速形成。
2、本发明提供的一种用于施工注浆钻孔的万向钻杆调节装置,在沿煤巷断面外轮廓线施工注浆钻孔靠近顶板或底板时,通过采用万向钻杆调节装置的方法解决了普通钻机在靠近顶板或底板时水平钻孔的无法施工水平钻孔的问题。
3、本发明提供的一种用于快速封堵注浆钻孔和瓦斯抽采孔的封孔器,整体采用工程塑料材质,具有较好的弹性,所以在连接注浆管或者瓦斯抽采管道后,使得封孔器整体向外扩张,与孔壁贴紧,并且封孔器外表面凹陷内设置有裹有聚氨酯浆液的毡布,封孔器外表面贴紧孔壁时,聚氨酯浆液发生固化后,使得封孔器的密闭效果良好,具有极好的气密性,对于灌装水泥浆和抽采瓦斯都有极大的帮助。
4、本发明提供的一种用于造穴改造的造穴装置,结构简单可靠,能够实现对改造瓦斯抽采钻孔的造穴改造,提高瓦斯抽采的速度。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作优选的详细描述,其中:
图1为本发明提供的万向钻杆调节装置的结构示意图;
图2为本发明提供的封孔器的结构示意图;
图3为本发明提供的造穴装置的结构示意图;
图4为本发明提供的钻机的结构示意图;
图5为本发明的回采工作面顺槽的示意图1;
图6为本发明的回采工作面顺槽的示意图2。
附图标记:1-第一圆锥齿轮、2-第二圆锥齿轮、3-换向齿轮、4-换向螺杆、5-连接杆、6-第三圆锥齿轮、7-第四圆锥齿轮、8-第二钻杆、9-固定座、10-注浆管、11-封孔器本体、12-裹有聚氨酯浆液的毡布、13-第一造穴叶片、14-固定板、15-第二造穴叶片、16-驱动杆、17-注浆钻孔、18-注浆钻孔周围煤体的破碎边界、19-顶板、20-底板、21-改造瓦斯抽采钻孔、22-改造穴、23-常规瓦斯抽采钻孔、24-第一钻杆。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本发明的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例1
请参阅图1~图6,为一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,本实施例一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,以断面尺寸为3m×4m的高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽为例,包括以下步骤:
S1:应用万向钻杆调节装置配合钻机沿煤巷断面的两帮施工注浆钻孔17,注浆钻孔17施工完毕后,随即将封孔器放入到施工的注浆钻孔17内;而后将注浆管10拧入封孔器内,所述封孔器本体11为工程塑料材质,整体为中空结构,具有较好的弹性,内部设有连接螺纹,外表面凹陷,其凹陷内设置有裹有聚氨酯浆液的毡布12,故注浆管10的拧入将使得封孔器扩张与注浆钻孔17内壁贴紧,其外表面凹陷内设置有裹有聚氨酯浆液的毡布12,在注浆管10拧入后,裹有聚氨酯浆液的毡布12紧密贴近注浆钻孔17内壁,待聚氨酯浆液完全固化后,实现了对注浆钻孔17的封堵以及封孔器的固定,将注浆管10与三通阀连接,并通过三通阀与注浆泵连接,在三通阀的剩余一端连接压力表,打开注浆管10上设置的开关阀门,开启注浆泵使得水泥浆液向注浆钻孔17内流动,待注浆钻孔17内完全充满水泥浆液后,且三通上设置的压力表示数达到1MPa后,关闭注浆管10上设置的开关阀门,停止注浆,待注浆钻孔17内的水泥浆液完全凝固后,即使得回采工作面顺槽拟延伸的煤体与两帮完全隔绝。
其中所述注浆钻孔17的孔径为146mm,两个注浆钻孔17中心距为438mm,在进行注浆钻孔17的施工过程中会造成煤体的破碎,煤体破碎定义为注浆钻孔周围煤体的破碎边界18,孔径为146mm的注浆钻孔17,造成的注浆钻孔周围煤体的破碎边界18为438mm,所以在本实施例中将两个注浆钻孔17中心距定为438mm,需要说明的是,不同注浆钻孔17的孔径会造成不同的注浆钻孔周围煤体的破碎边界18,应当以注浆钻孔周围煤体的破碎边界18的破碎直径来调节两个注浆钻孔17中心距。
具体的,所述万向钻杆调节装置包括固定座9、第一圆锥齿轮1、第二圆锥齿轮2、连接杆5、第三圆锥齿轮6、第四圆锥齿轮7,所述第一圆锥齿轮1和连接杆5分别安装在所述固定座9相邻的两侧,所述第二圆锥齿轮2和第三圆锥齿轮6分别安装在所述连接杆5的两端,第一圆锥齿轮1与钻机上的第一钻杆24相连,另一端与第二圆锥齿轮2啮合,所述第三圆锥齿轮6与安装在第二钻杆8上的第四圆锥齿轮7啮合,所述述连接杆5靠近第二圆锥齿轮2的一端设有换向齿轮3,所述固定座9上设有与换向齿轮3相啮合的换向螺杆4以便于调节连接杆5的旋转角度。
所述钻机驱动第一钻杆24旋转,第一钻杆24旋转将带动第一圆锥齿轮1旋转,进而带动第二圆锥齿轮21旋转,最终通过第三圆锥齿轮6下部的带有第四圆锥齿轮7的第二钻杆8旋转,在施工贴近于煤体两帮的注浆钻孔17施工时,可通过连接杆5带动换向齿轮3发生转动,进而使得第二钻杆8方向偏转,通过采用万向钻杆调节装置配合钻机进行施工注浆钻孔17,解决了普通钻机在靠近顶板19或底板20时水平钻孔的无法水平施工的问题。
S2:应用钻机在待掘进的回采工作面顺槽断面上沿腰线施工2个长度为100m改造瓦斯抽采钻孔21,待改造瓦斯抽采钻孔21施工完毕后,将钻杆与钻头退出,而后将造穴装置放入到造穴端部钻杆内,并通过定位插销固定于造穴端部钻杆的内部,组成造穴钻杆;而后将造穴钻杆逐渐延伸至改造瓦斯抽采钻孔21的孔底,自改造瓦斯抽采钻孔21的孔底位置开始,每隔20m进行一次造穴改造,形成改造穴22,即每个改造瓦斯抽采钻孔21进行4次造穴改造,从而使得每个改造瓦斯抽采钻孔21内形成四个改造穴22,改造穴22施工完毕后,随即采用封孔器进行封堵后,并入井下瓦斯抽采管道进行抽采,通过在改造瓦斯抽采钻孔21内施工改造穴22,可以扩大瓦斯抽采的影响范围,加快瓦斯抽采速度,并通过钻机在待掘进的回采工作面顺槽断面上沿煤层的走向方向施工若干常规瓦斯抽采钻孔23,常规瓦斯抽采钻孔23施工完毕后,采用封孔器进行封堵后,并入井下瓦斯抽采管道进行抽采,改造瓦斯抽采钻孔21和常规瓦斯抽采钻孔23均采用封孔器进行封堵,气密性良好,明显提升瓦斯抽采效率;井下瓦斯抽采管道上设置瓦斯流量测定装置对瓦斯抽采量进行监测。
所述造穴装置包括固定板14、第一造穴叶片13、第二造穴叶片15以及驱动杆16,所述造穴装置通过固定板14安装在钻杆的一端,所述第一造穴叶片13和第二造穴叶片15的中段分别转动安装在所述固定板14的两侧,且所述第一造穴叶片13和第二造穴叶片15的一端分别连接在所述驱动杆16上以通过驱动杆16控制所述第一造穴叶片13和第二造穴叶片15的收拢和打开。在造穴钻杆移动到指定位置后,通过拉动驱动杆16使得所述第一造穴叶片13和第二造穴叶片15向两侧打开,进行造穴改造,当一次造穴改造完成时,收回所述第一造穴叶片13和第二造穴叶片15,移动造穴钻杆到下一个造穴改造位置后再一次重复造穴工作。
S3:井下瓦斯抽采管道上设置的瓦斯流量测定装置显示改造瓦斯抽采钻孔21与常规瓦斯抽采钻孔23的累计瓦斯抽采量满足条件:
(W×100m×3m×4m-Q)/100m×3m×4m≤Wy
式中:W为煤层的原始瓦斯含量;Q为累计瓦斯抽采量;Wy为煤巷允许掘进瓦斯含量。
此时可在待掘进的回采工作面顺槽断面上沿煤层走向方向100m的位置进行取样,并测定煤层的瓦斯含量Ws,若实测的瓦斯含量Ws亦小于或等于Wy,则表明此时改造瓦斯抽采钻孔21与常规瓦斯抽采钻孔23控制范围内的煤体瓦斯含量已降低至煤巷允许掘进瓦斯含量,故可拆除改造瓦斯抽采钻孔21与常规瓦斯抽采钻孔23孔口的瓦斯抽采管路,并应用连续采煤机或综掘机沿煤巷断面的轮廓线对待掘进的回采工作面顺槽煤体进行切割,实现快速掘进,回采工作面顺槽两帮煤体暴露后,随即开展喷浆与锚杆施工的作业,对巷道两帮与顶板19进行加固与支护;
S4:在下一段煤巷的掘进前,应用连续采煤机或综掘机,使其在前一段掘进煤体末端100m的位置处依据注浆钻孔17的施工条件,对煤巷断面进行一定的扩巷,使得下一段掘进煤体段具备在两帮施工注浆钻孔17的条件,而后重复S1~S3。
实施例2
本实施例中以断面尺寸为3m×5m的高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽为例,其余均与实施例1中一致。
本发明提供的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,通过在煤巷断面上沿回采工作面顺槽拟延伸煤体的外轮廓线两侧均匀施工若干注浆钻孔,封堵注浆钻孔后实施注浆,待浆液固化后,将回采工作面顺槽拟延伸的煤体与两帮完全隔绝,防止两帮煤层的瓦斯向回采工作面顺槽拟延伸煤体的流动,大幅度的降低了煤巷掘进工作面瓦斯抽采的难度,施工改造瓦斯抽采钻孔,并通过造穴装置沿改造瓦斯抽采钻孔进行煤体造穴,极大的提高了瓦斯抽采的影响范围,提升抽采速度,配合传统瓦斯抽采钻孔快完成速高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层的瓦斯抽采工序,并且通过沿沿改造瓦斯抽采钻孔对煤体进行造穴,破除了掘进工作面煤体的结构完整性,有利于连续采煤机或综掘机的快速推进,可实现高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速形成。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在煤巷断面上沿回采工作面顺槽的外轮廓线两侧均匀施工若干注浆钻孔(17),待注浆钻孔(17)施工完毕使用封孔器进行封堵后,向所述注浆钻孔(17)内进行注浆,待注浆钻孔(17)内充满水泥浆液后停止注浆,注浆钻孔(17)内的水泥浆液完全凝固以使得回采工作面顺槽拟延伸煤体与两帮完全隔绝;
S2:在所述回采工作面顺槽的断面上施工改造瓦斯抽采钻孔(21),待改造瓦斯抽采钻孔(21)施工完毕后,使用造穴装置从改造瓦斯抽采钻孔(21)的孔底位置开始每间隔一段距离对改造瓦斯抽采钻孔(21)进行造穴,形成改造穴(22),改造穴(22)施工完毕后,对改造瓦斯抽采钻孔(21)使用封孔器进行封堵后,并入井下瓦斯抽采管道进行抽采,并在所述回采工作面顺槽拟延伸煤体的断面上施工若干常规瓦斯抽采钻孔(23),对常规瓦斯抽采钻孔(23)使用封孔器进行封堵后,并入井下瓦斯抽采管道进行抽采;
S3:井下瓦斯抽采管道累计瓦斯抽采量Q的满足条件:
(W*z*x*y-Q)/*z*x*y≤Wy
式中:W为煤层的原始瓦斯含量;Q为累计瓦斯抽采量;Wy为煤巷允许掘进瓦斯含量,z为改造瓦斯抽采钻孔(21)的深度,x为所述回采工作面顺槽外轮廓的宽度,y为所述回采工作面顺槽的高度;
当Q满足上述条件是,在所述改造瓦斯抽采钻孔(21)间的煤体内进行取样,并测定煤层的瓦斯含量Ws,若实测的瓦斯含量Ws亦小于或等于Wy,停止瓦斯抽采,拆除瓦斯抽采钻孔与改造瓦斯抽采钻孔上的封孔器后,对回采工作面顺槽拟延伸煤体进行切割,实现快速掘进,回采工作面顺槽两帮煤体暴露后,随即开展喷浆与锚杆施工的作业,对巷道两帮与顶板(19)进行加固与支护;
S4:在下一段回采工作面顺槽的掘进前,应在在前一段掘进煤体末端的位置处依据注浆钻孔(17)的施工条件,对煤巷断面进行一定的扩巷,使得下一段掘进煤体段具备施工两帮注浆钻孔(17)的条件,重复S1~S3。
2.根据权利要求1所述的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于:在步骤S1中采用万向钻杆调节装置配合钻机施工注浆钻孔(17)以便于钻机在靠近底板(20)或顶板(19)时施工钻孔,所述万向钻杆调节装置包括固定座(9)、第一圆锥齿轮(1)、第二圆锥齿轮(2)、连接杆(5)、第三圆锥齿轮(6)、第四圆锥齿轮(7),所述第一圆锥齿轮(1)和连接杆(5)分别安装在所述固定座(9)相邻的两侧,所述第二圆锥齿轮(2)和第三圆锥齿轮(6)分别安装在所述连接杆(5)的两端,第一圆锥齿轮(1)一端与钻机上的第一钻杆(24)相连,另一端与第二圆锥齿轮(2)啮合,所述第三圆锥齿轮(6)与安装在第二钻杆(8)上的第四圆锥齿轮(7)啮合。
3.根据权利要求2所述的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于:所述连接杆(5)靠近第二圆锥齿轮(2)的一端设有换向齿轮(3),所述固定座(9)上设有与换向齿轮(3)相啮合的换向螺杆(4)以便于调节连接杆(5)的旋转角度。
4.根据权利要求1所述的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于:所述封孔器本体(11)为工程塑料材质,整体为中空结构,内部设有连接螺纹,外表面凹陷,其凹陷内设置有裹有聚氨酯浆液的毡布(12)。
5.根据权利要求1所述的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于:在步骤S1中,通过封孔器连接注浆管(10)向所述注浆钻孔(17)内进行注浆。
6.根据权利要求5所述的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于:所述注浆管(10)一端连接封孔器,另一端通过三通阀连接注浆泵,所述三通阀上设有压力表。
7.根据权利要求6所述的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于:在向注浆钻孔(17)内注浆时,当压力表的注浆压力为1MPa时停止注浆。
8.根据权利要求1所述的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于:在步骤S2中,所述造穴装置包括固定板(14)、第一造穴叶片(13)、第二造穴叶片(15)以及驱动杆(16),所述造穴装置通过固定板(14)安装在钻杆的一端,所述第一造穴叶片(13)和第二造穴叶片(15)的中段分别转动安装在所述固定板(14)的两侧,且所述第一造穴叶片(13)和第二造穴叶片(15)的一端分别连接在所述驱动杆(16)上以通过驱动杆(16)控制所述第一造穴叶片(13)和第二造穴叶片(15)的收拢和打开。
9.根据权利要求1所述的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于:所述注浆钻孔(17)中心距与所述注浆钻孔周围煤体的破碎边界(18)的直径相匹配。
10.根据权利要求1所述的一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法,其特征在于:所述改造穴(22)的施工间隔距离为20m。
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CN202210066511.8A CN114352279B (zh) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法 |
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