CN114483163A - 一种瓦斯抽采方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及瓦斯治理技术领域，公开了一种瓦斯抽采方法，包括：S1：测量原始煤层的瓦斯含量；S2：对于瓦斯含量超过6m3/t的原始煤层通过定向长钻孔抽采瓦斯，定向长钻孔的孔长不小于300m，随后掘取煤巷掘进工作面；S3：再次测量原始煤层的瓦斯含量，对于瓦斯含量超过6m3/t的原始煤层通过定向长钻孔抽采瓦斯，定向长钻孔的孔长不小于300m，随后掘取煤巷回采工作面，与利用底板岩石抽采巷施工穿层钻孔区域预抽技术相比，以孔代巷区域瓦斯治理技术预计可以缩短瓦斯治理时间约30％，减少区域瓦斯治理岩石巷道工程量约80％，减少瓦斯抽采钻孔工程量约60％，降低吨煤瓦斯治理成本约50％。

Description

一种瓦斯抽采方法
技术领域
本发明涉及瓦斯治理技术领域，特别涉及一种瓦斯抽采方法。
背景技术
瓦斯是制约煤矿安全生产的重要因素。在国家对煤矿瓦斯治理工作高度重视的形势下，我国煤矿瓦斯抽采工作却存在着极大的技术瓶颈和困难。据统计，全国95％以上的高瓦斯和突出矿井开采的煤层属于低透气性煤层，渗透率多在10-3～10-4mD数量级，瓦斯抽采(特别是预抽)影响范围小、衰减速度快、抽采难度大。由于现有的瓦斯抽采技术无法有效解决低透气性煤层高效抽采的难题，直接造成矿井瓦斯抽采率低下，“抽、掘、采”比例失衡。为治理瓦斯，低透气性高突矿井不得不投入大量的人力、物力、财力用于瓦斯抽采，但由于缺乏抽采技术的突破，或者是因抽采治理不彻底导致瓦斯超限频繁、安全隐患严重、瓦斯事故频发，严重威胁煤矿安全生产。
某些煤矿是煤与瓦斯突出矿井，经区域预测为突出危险区的煤层，必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。经区域预测或者区域防突措施效果检验为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时，必须采用工作面预测方法进行区域验证。根据上述规定，对于不具备开采保护层条件的煤矿，只能采用预抽煤层瓦斯区域防突措施。
对于上述煤矿，一般采用先掘底板抽放巷再施工穿层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施，但也存在一定问题：一是矿井开采成本急剧增加，瓦斯治理所需周期长、瓦斯治理成本高，造成矿井采掘接续紧张；二是在突出煤层底板掘进底抽巷如果前方遇地质构造时，存在误揭(穿)突出煤层的风险，一旦失误就会发生煤与瓦斯突出事故；三是在施工穿层钻孔过程中多数钻孔穿透遇水膨胀变形的泥质岩层才能进入突出煤层，瓦斯抽采效果很差。特别是近几年，我国有多个突出矿井都因掘底板抽放巷和利用底板抽放巷治理区域煤层瓦斯达不到要求而发生煤与瓦斯突出事故。
发明内容
本发明提供一种瓦斯抽采方法，可以解决突出矿井因掘底板抽放巷和利用底板抽放巷治理区域煤层瓦斯达不到要求而发生煤与瓦斯突出事故。
本发明提供了一种瓦斯抽采方法，包括：
S1：测量原始煤层的瓦斯含量；
S2：对于瓦斯含量超过6m3/t的原始煤层通过定向长钻孔抽采瓦斯，定向长钻孔的孔长不小于300m，随后掘取煤巷掘进工作面；
S3：再次测量原始煤层的瓦斯含量，对于瓦斯含量超过6m3/t的原始煤层通过定向长钻孔抽采瓦斯，定向长钻孔的孔长不小于300m，随后掘取煤巷回采工作面。
可选的，S2具体包括：
S21：对原始煤层顺层施工定向长钻孔，沿原始煤层宽度方向每隔六m施工定向长钻孔，定向长钻孔施工的宽度范围为设计标准中的煤巷掘进工作面两侧轮廓线外15m以上；
S22：通过定向长钻孔抽取瓦斯使瓦斯含量低于6m3/t，沿定向长钻孔掘取煤巷掘进工作面，重复上述步骤，直至煤巷掘进工作面的长度符合设计标准中的煤巷掘进工作面长度。
可选的，S3具体包括：
S31：对原始煤层顺层施工定向长钻孔，沿原始煤层宽度方向每隔六m施工定向长钻孔，定向长钻孔的宽度范围为设计标准中的煤巷回采工作面两侧轮廓线外200m以上，在定向长钻孔未覆盖的巷回采工作面依照定向长钻孔的成孔轨迹进行补孔施工；
S32：通过钻孔抽取瓦斯使瓦斯含量低于6m3/t，沿钻孔掘取煤巷回采工作面，重复上述步骤，直至煤巷回采工作面的长度符合设计标准中的煤巷掘进工作面长度。
可选的，定向长钻孔的终孔点均超过煤巷掘进工作面及煤巷回采工作面的水平距离为20m～30m。
可选的，原始煤层的上山煤层倾角不大于10度，下山煤层倾角不小于-6度。
可选的，原始煤层的上山煤层的钻孔抬升高度不超过40m，原始煤层的下山煤层的钻孔下行落差不超过20m。
可选的，定向长钻孔施工过程中通过无线随钻测量系统实现定向钻进。
可选的，在定向长钻孔施工至设计深度退钻时，每间隔约50m进行一次探底。
可选的，定向长钻孔的分支个数不超过3个，分支/主孔水平垂距不超过20m。
可选的，定向长钻孔在钻进时进行首次封孔以及在施工完成后进行二次封孔，其中，首次封孔的施工步骤包括：
步骤1：在钻进前先施工开口孔；
步骤2：向孔里安装PVC管，PVC管孔底端封堵，在孔口安装等径的钢管；
步骤3：在孔口钉木塞并接管向孔内注入水泥砂浆封孔，完成首次封孔；
步骤4：钻进前以3.5MPa的水压连续测试首次封孔的气密性及承压情况；
二次封孔的施工步骤包括：
步骤1：采用聚氨酯分段封孔，第一段距离孔口10m，采用两种不同的聚氨酯材料分别作为挡板和封孔填充材料进行封孔，两端挡板材料发泡后长度控制在1m左右，中间填充材料发泡空间长度为5m左右；
步骤2：第一段封孔完成后，将管路连入系统进行抽采，检测孔口是否漏气，若不漏气在孔口2m处进行二次封孔，二次封孔长度为2m左右；若漏气，在第一段封孔封孔材料外在填充聚氨酯，直至钻孔不漏气，然后再进行二次封孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的以孔代巷区域瓦斯抽采是用定向长钻孔代替岩石抽采巷道实施规模化瓦斯抽采的区域瓦斯治理技术，通过以孔代巷区域瓦斯抽采技术的应用，可以优化突出矿井采掘工程部署，提高瓦斯抽采效果，保障突出矿井安全高效生产。以孔代巷区域瓦斯治理技术是在有安全屏障的前提下以定向长钻孔代替岩石抽采巷道，超前预抽煤巷条带和回采区域的煤层瓦斯治理方法，仅仅在煤巷条带瓦斯治理方面，与利用底板岩石抽采巷施工穿层钻孔区域预抽技术相比，以孔代巷区域瓦斯治理技术预计可以缩短瓦斯治理时间约30％，减少区域瓦斯治理岩石巷道工程量约80％，减少瓦斯抽采钻孔工程量约60％，降低吨煤瓦斯治理成本约50％。
附图说明
图1为本发明实施例提供的36011机轨巷掘进工作面A段区域防突钻孔布置示意图；
图2为本发明实施例提供的36011机轨巷A段区域防突措施钻孔施工竣工图；
图3为本发明实施例提供的36011机轨巷A段区域防突效果检验测点平面布置图；
图4为本发明实施例提供的36011机轨巷A段区域措施效果检验成果图；
图5为本发明实施例提供的36011机轨巷掘进工作面A段钻孔竣工平面图；
图6为本发明实施例提供的煤层顶底板综合柱状图；
图7为本发明实施例提供的36011回风巷A、B段平面布置图；
图8为本发明实施例提供的36011回风巷掘进工作面A段区域防突钻孔布置示意图；
图9为本发明实施例提供的36011回风巷A段区域防突措施钻孔施工竣工图；
图10为本发明实施例提供的36011回风巷A段区域防突效果检验测点平面布置图；
图11为本发明实施例提供的36011回风巷A段区域措施效果检验成果图；
图12为本发明实施例提供的36011回风巷掘进工作面A段钻孔竣工平面图；
图13为本发明实施例提供的36011工作面回采区A、B段平面布置图；
图14为本发明实施例提供的36011工作面回采区B段区域防突钻孔布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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的技术方案和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例提供的一种瓦斯抽采方法，包括：
S1：测量原始煤层的瓦斯含量；
S2：对于瓦斯含量超过6m3/t的原始煤层通过定向长钻孔抽采瓦斯，定向长钻孔的孔长不小于300m，随后掘取煤巷掘进工作面；
S3：再次测量原始煤层的瓦斯含量，对于瓦斯含量超过6m3/t的原始煤层通过定向长钻孔抽采瓦斯，定向长钻孔的孔长不小于300m，随后掘取煤巷回采工作面。
可选的，S2具体包括：
S21：对原始煤层顺层施工定向长钻孔，沿原始煤层宽度方向每隔六m施工定向长钻孔，定向长钻孔施工的宽度范围为设计标准中的煤巷掘进工作面两侧轮廓线外15m以上；
S22：通过定向长钻孔抽取瓦斯使瓦斯含量低于6m3/t，沿定向长钻孔掘取煤巷掘进工作面，重复上述步骤，直至煤巷掘进工作面的长度符合设计标准中的煤巷掘进工作面长度。
可选的，S3具体包括：
S31：对原始煤层顺层施工定向长钻孔，沿原始煤层宽度方向每隔六m施工定向长钻孔，定向长钻孔的宽度范围为设计标准中的煤巷回采工作面两侧轮廓线外200m以上，在定向长钻孔未覆盖的巷回采工作面依照定向长钻孔的成孔轨迹进行补孔施工；
S32：通过钻孔抽取瓦斯使瓦斯含量低于6m3/t，沿钻孔掘取煤巷回采工作面，重复上述步骤，直至煤巷回采工作面的长度符合设计标准中的煤巷掘进工作面长度。
可选的，定向长钻孔的终孔点均超过煤巷掘进工作面及煤巷回采工作面的水平距离为20m～30m。
可选的，原始煤层的上山煤层倾角不大于10度，下山煤层倾角不小于-6度。
可选的，原始煤层的上山煤层的钻孔抬升高度不超过40m，原始煤层的下山煤层的钻孔下行落差不超过20m。
可选的，定向长钻孔施工过程中通过无线随钻测量系统实现定向钻进。
可选的，在定向长钻孔施工至设计深度退钻时，每间隔约50m进行一次探底。
可选的，定向长钻孔的分支个数不超过3个，分支/主孔水平垂距不超过20m。
可选的，定向长钻孔在钻进时进行首次封孔以及在施工完成后进行二次封孔，其中，首次封孔的施工步骤包括：
步骤1：在钻进前先施工开口孔；
步骤2：向孔里安装PVC管，PVC管孔底端封堵，在孔口安装等径的钢管；
步骤3：在孔口钉木塞并接管向孔内注入水泥砂浆封孔，完成首次封孔；
步骤4：钻进前以3.5MPa的水压连续测试首次封孔的气密性及承压情况；
二次封孔的施工步骤包括：
步骤1：采用聚氨酯分段封孔，第一段距离孔口10m，采用两种不同的聚氨酯材料分别作为挡板和封孔填充材料进行封孔，两端挡板材料发泡后长度控制在1m左右，中间填充材料发泡空间长度为5m左右；
步骤2：第一段封孔完成后，将管路连入系统进行抽采，检测孔口是否漏气，若不漏气在孔口2m处进行二次封孔，二次封孔长度为2m左右；若漏气，在第一段封孔封孔材料外在填充聚氨酯，直至钻孔不漏气，然后再进行二次封孔。
以下将以新庄煤矿为例。
1、将36011机轨巷划分为A、B两段分别采取区域防突措施，其中A段采取定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，B段采取开采保护层区域防突措施。
1.1区域防突措施
36011机轨巷掘进工作面A段采取定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，区域防突钻孔布置如图1所示。
在36011机轨巷停掘位置定向钻场内施工定向长钻孔C1～C7，共设计7个，钻孔终孔法向距设计为6m，钻孔直径98mm，每个钻孔施工至36011机轨巷B段保护范围边界以内20m，C4号孔的终孔线位于36011机轨巷中心线位置。另施工顺煤层D1～D10孔对定向长钻孔开孔段未覆盖区域进行消突，其中超过50m的钻孔进行随钻测迹。所有钻孔开孔位置距底板均为1.6～1.8m，钻孔控制煤巷条带轮廓线外15.7m，36011机轨巷A段钻孔参数如表1所示。
表1 36011机轨巷A段钻孔参数表
Figure BDA0003501871570000081
Figure BDA0003501871570000091
1.2区域防突措施钻孔的施工情况
本次定向长钻孔施工采用的是陕西太和智能钻探有限公司ZYL-6000D煤矿用履带式全液压定向钻机，该钻机主要配套产品有孔底马达，矿用随钻测量装置、定向钻杆，采用无线随钻测量系统配螺旋槽钻具，并结合钻井液护孔，复合定向钻进工艺施工一次先导孔，钻具选用采用Φ96mm钻头+Φ73mm三棱螺旋槽孔底马达+Φ73mm无磁接头+Φ73mm测量探管+Φ73mm三棱螺旋槽上无磁钻杆+Φ70mm三棱螺旋槽钻杆，实现定向钻进。
36011机轨巷A段共施工定向长钻孔7个，其中C1钻孔主孔施工204m，27m处开分支孔施工至84m；C2钻孔主孔施工201m，并在33m处开分支孔施工至87m；C3钻孔主孔施工87m，在27m处开分支孔施工至207m；C4钻孔主孔施工72m；C5钻孔主孔施工213m，在48m处开分支孔掩护C4孔区域施工至213m；C6钻孔主孔施工222m，在45m处开分支孔施工至90m(掩护C7孔范围)；C7钻孔主孔施工219m，在57m处开分支孔施工至90m(掩护C6孔范围)；根据定向长钻孔的施工情况，在钻场内施工了10个顺煤层钻孔，将煤巷条带区域全部覆盖，钻孔控制范围符合设计要求，钻孔布置均匀不存在空白带。36011机轨巷A段区域防突措施钻孔竣工图如图2。
由于36011机轨巷前方约90m处受老巷影响，为绕过老巷，钻孔自老巷顶板上方通过，根据新庄矿三2煤预排等值带宽度考察结果，老巷两侧空白带区域控制在预排等值带宽度28m范围以内。
1.3 36011机轨巷掘进工作面A段瓦斯抽采量及抽采率
根据矿方提供的资料，36011机轨巷掘进工作面A段评价单元定向长钻孔瓦斯抽采量如表2所示。经过统计计算瓦斯抽采量，该区域实际抽采瓦斯量1.57万m3，计算的残余瓦斯含量为4.76m3/t。
表2 36011机轨巷掘进工作面A段评价单元定向长钻孔瓦斯抽采量
时间 瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采量(万m<sup>3</sup>)
2019年4月 0.2
2019年5月 0.59
2019年6月 0.54
2019年7月(截止到7号) 0.24
合计 1.57
1.4区域防突措施效果检验
1.4.1区域防突措施效果检验测点布置
36011机轨巷A段长度为190.5m。按照《防治煤与瓦斯突出细则》第七十二条的规定，每间隔不大于30m布置一组测点，每组3个测点，测点分别布置在待掘煤巷轮廓线内和两侧，共布置测点18个，其中1-5号孔测点施工至设计深度测定残余瓦斯含量，然后封孔测定残余瓦斯压力。其余测点利用C2、C5、C7定向长钻孔开分支至设计测点位置取煤样测定残余瓦斯含量。测点布置如图3所示。效果检验钻孔参数如表3所示。
表3 36011机轨巷A段效果检验钻孔参数表
孔号 倾角(°) 开孔方位(°) 开孔高度(m) 孔深(m) 取样深度(m)
1 顺煤层 237.6 1.6-1.8 31.8 31.8
2 顺煤层 237.4 1.6-1.8 61.8 61.8
3 顺煤层 251.4 1.6-1.8 80 30、60、80
4 顺煤层 259.4 1.6-1.8 60.6 60.6
5 顺煤层 262.2 1.6-1.8 31 31
C2 顺煤层 257.7 1.6-1.8 201 80、110、140、170
C5 顺煤层 247.8 1.6-1.8 213 110、140、170
C7 顺煤层 243.0 1.6-1.8 210 85、110、140、170
1.4.2区域措施效果检验钻孔实测瓦斯参数情况
区域措施效果检验钻孔实测的瓦斯压力和瓦斯含量如图4和表4所示。
钻孔在施工过程中无顶钻喷孔等动力现象。在检验钻孔施工过程中，根据《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》(GB/T23250-2009)的要求，现场采集煤样测定了残余瓦斯含量。经实测，该掘进工作面经过预抽煤层瓦斯后，现场实测该区域煤层残余瓦斯含量为2.7202～4.3472m3/t，小于6m3/t，实测残余瓦斯压力为0.10～0.26MPa，小于0.6MPa。
表4 36011机轨巷A段区域措施效果检验钻孔实测的瓦斯压力和瓦斯含量
Figure BDA0003501871570000111
1.4.3区域措施有效性判定
(1)钻孔指标
抽放钻孔控制整个预抽区域并均匀布孔，如图5所示。
(2)瓦斯指标
实测18个残余瓦斯含量点，经测定残余瓦斯含量为2.7202～4.3472m3/t，小于6m3/t；实测残余瓦斯压力为0.10～0.26MPa，小于0.6MPa。
(3)突出预兆
在检验点施工过程中，无顶钻、喷孔等明显突出预兆。
综上所述，河南神火煤电股份有限公司新庄煤矿36011机轨巷掘进工作面A段(J6点前98m至保护层边界，长度为190.5m)采取定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，钻孔间距及控制范围符合设计，钻孔布置均匀。现场实测该区域煤层残余瓦斯含量为2.7202～4.3472m3/t，小于6m3/t，残余瓦斯压力为0.10～0.26MPa，小于0.6MPa，且在效果检验钻孔施工过程中未出现顶钻、喷孔等异常现象，根据《防治煤与瓦斯突出细则》等相关规定，判定河南神火煤电股份有限公司新庄煤矿36011机轨巷掘进工作面A段(J6点前98m至保护层边界，长度为190.5m)的区域防突措施有效，该掘进工作面无煤与瓦斯突出危险。
2、36011工作面回风巷“以孔代巷”区域瓦斯治理
2.1 36011回风巷掘进工作面A段概况
2.1.1工作面基本情况
36011回风巷沿三2煤层顶板掘进。该巷道北临36011机轨巷，南靠原36采区轨道巷，西为井田边界保护煤柱，东为三煤集中轨道巷、三煤集中皮带巷、三煤集中回风巷三条大巷，且该巷道在矿井升级为煤与瓦斯突出矿井前已掘进至风8点前10m，基本情况如表5。该巷道用于36011工作面回采期间回风。
36011回风巷A段范围是风8点前10m至巷道掘进方向前方保护层边界，长度为345.8m(平距)，36011回风巷为矩形断面，其宽×高＝4600mm×2800mm。
表5 36011回风巷基本情况
Figure BDA0003501871570000121
Figure BDA0003501871570000131
该区域总体上煤层赋存稳定，结构简单，该区域薄-中厚煤层较为发育，其中三2煤厚约2.1m、三3煤厚约1.2m，三2煤与三3煤层间距较近，间距约3～9m，见表5-2。该区煤层顶底板综合柱状如图6。
表6煤层特征情况表
指标 参数
煤层厚度(最小～最大/平均)/m (1.8-2.8)/2.1
煤层倾角(最小～最大/平均)/(°) (0-6)/3
煤层坚固性系数 0.62～0.74
煤层层理(发育程度) 不发育
煤层节理(发育程度) 不发育
煤层的自燃倾向性 Ⅲ类不易自燃
绝对瓦斯涌出量/(m<sup>3</sup>/min) 0.34-2.02
煤尘爆炸指数/％ 煤尘不具有爆炸性
地温/℃ 本区域为无热害区
地压 地压显现不明显
2.1.2 36011回风巷A段煤层瓦斯含量和瓦斯储量
36011回风巷掘进工作面A段煤层赋存稳定，结构较简单，不含夹矸。该掘进工作面区域停掘前测定最大原始瓦斯含量为8.57m3/t，平均原始瓦斯含量为2.35m3/t。钻孔控制巷道两侧轮廓线外实体煤各15.7m，评价长度为345.8m(平距)，该区域的面积为12448.8m2，煤层厚度在1.8～2.8m，平均为2.1m，容重为1.45t/m3，该区域的煤量为3.79万t，瓦斯储量20.6万m3。
2.1.3区域防突措施的选择
《防治煤与瓦斯突出细则》、《河南省强化煤矿安全生产暂行规定》(豫政[2014]63号)、《河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施的通知》(豫政办[2014]126号)要求，具备开采保护层条件的矿井必须优先开采保护层。
36011工作面设计开采的是主采煤层三2煤层。在该区域三2煤层上方3～9m范围内局部赋存有三3煤层，三2煤层和三3煤层平均间距是6.5m，三3煤平均煤厚约1.2m。该区域三3煤已于矿井升级为煤与瓦斯突出矿井前开采完毕，共布置有三3煤42011工作面和42031工作面且采空区内未留设煤柱。2019年2月中国矿业大学编制完成了《新庄煤矿36采区开采三3煤层对下伏三2煤层卸压保护效果和保护范围考察报告》。根据该报告的研究结论，36011回风巷掘进工作面A段未受到保护，36011回风巷B段掘进工作面受到了开采保护层的保护作用。A、B段具体划分见图7所示。
综合考虑36011工作面煤层瓦斯赋存以及现有巷道的布置情况，经过专家组论证，将36011回风巷划分为A、B两段分别采取区域防突措施，其中A段采取定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，B段采取开采保护层区域防突措施。
2.2.1区域防突措施
36011回风巷掘进工作面A段采取定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，区域防突钻孔布置如图8所示。
在36011回风巷停掘位置定向钻场内施工定向长钻孔C1-C7，共设计7个，钻孔终孔法向距6m，钻孔直径98mm。每个定向长钻孔伸至B段保护范围边界以内20m，C4号孔终孔线位于36011回风巷中心线位置；另施工顺煤层D1～D10孔对定向长钻孔开孔段未覆盖区域进行消突，其中超过50m的钻孔进行随钻测迹。所有钻孔开孔位置距底板均为1.6～1.8m，钻孔控制煤巷条带轮廓线外15.7m，36011回风巷A段钻孔参数如表7所示。
表7 36011回风巷A段钻孔参数表
孔号 倾角(°) 开孔方位(°) 开孔高度(m) 孔深(m) 备注
C1 顺煤层 260.11 1.6-1.8 352.3 定向长钻孔
C2 顺煤层 253.10 1.6-1.8 349.2 定向长钻孔
C3 顺煤层 253.20 1.6-1.8 355.7 定向长钻孔
C4 顺煤层 247.28 1.6-1.8 365.8 定向长钻孔
C5 顺煤层 244.42 1.6-1.8 370.3 定向长钻孔
C6 顺煤层 241.59 1.6-1.8 375.7 定向长钻孔
C7 顺煤层 236.94 1.6-1.8 381.2 定向长钻孔
D1 顺煤层 304.5 1.6-1.8 12.2
D2 顺煤层 285.3 1.6-1.8 23.6
D3 顺煤层 273.1 1.6-1.8 37.7
D4 顺煤层 262.3 1.6-1.8 48.4
D5 顺煤层 233.5 1.6-1.8 16.9
D6 顺煤层 227.5 1.6-1.8 20.9
D7 顺煤层 219.4 1.6-1.8 27.2
D8 顺煤层 208.6 1.6-1.8 36.5
D9 顺煤层 194.6 1.6-1.8 49.8
D10 顺煤层 177.4 1.6-1.8 68.5 随钻测迹
2.2.3区域防突措施钻孔的施工情况
本次定向长钻孔施工采用的是陕西太和智能钻探有限公司ZYL-6000D煤矿用履带式全液压定向钻机，该钻机主要配套产品有孔底马达，矿用随钻测量装置、定向钻杆，采用无线随钻测量系统配螺旋槽钻具，并结合钻井液护孔，复合定向钻进工艺施工一次先导孔，钻具选用采用Φ96mm钻头+Φ73mm三棱螺旋槽孔底马达+Φ73mm无磁接头+Φ73mm测量探管+Φ73mm三棱螺旋槽上无磁钻杆+Φ70mm三棱螺旋槽钻杆，实现定向钻进。
36011回风巷A段共施工定向长钻孔7个，其中C1钻孔施工了354m，C2钻孔施工351m，C3钻孔施工357m，C4钻孔施工366m，C5钻孔施工372m，C6钻孔施工378m，C7钻孔施工384m。根据定向长钻孔的施工情况，在钻场内施工了10个顺煤层钻孔，将煤巷条带区域全部覆盖，钻孔控制范围符合设计要求，钻孔布置均匀不存在空白带。36011回风巷A段区域防突措施钻孔施工竣工图如图9所示。
2.2.4 36011回风巷掘进工作面A段瓦斯抽采量及抽采率
根据矿方提供的资料，36011回风巷掘进工作面A段评价单元定向长钻孔瓦斯抽采量如表8所示。经过统计计算瓦斯抽采量，该区域实际抽采瓦斯量2.18万m3，计算的残余瓦斯含量为4.86m3/t。
表8 36011回风巷掘进工作面A段评价单元定向长钻孔瓦斯抽采量
时间 瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采量(万m<sup>3</sup>)
2019年5月 0.21
2019年6月 0.44
2019年7月 0.43
2019年8月 0.63
2019年9月(截至14号) 0.47
合计 2.18
2.3区域防突措施效果检验
2.3.1区域防突措施效果检验测点布置
36011回风巷A段长度为345.8m。按照《防治煤与瓦斯突出细则》第七十二条的规定，每间隔30m布置一组测点，每组3个测点，测点分别布置在待掘煤巷轮廓线内和两侧，共布置测点33个，其中1-7号孔测点施工至设计深度测定残余瓦斯含量，然后封孔测定残余瓦斯压力。其余测点利用C2、C4、C6定向长钻孔开分支至设计测点位置取煤样测定残余瓦斯含量。测点布置如图10所示。效果检验钻孔参数如表9所示。
表9 36011回风巷A段效果检验钻孔参数表
Figure BDA0003501871570000161
Figure BDA0003501871570000171
2.3.2区域措施效果检验钻孔实测瓦斯参数情况
区域措施效果检验钻孔实测的瓦斯压力和瓦斯含量如图11和表10所示。钻孔在施工过程中无顶钻喷孔等动力现象。在检验钻孔施工过程中，根据《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》(GB/T23250-2009)的要求，现场采集煤样测定了残余瓦斯含量。经实测，该掘进工作面经过预抽煤层瓦斯后，煤层残余瓦斯含量为2.9998～4.7283m3/t，小于6m3/t，实测残余瓦斯压力为0.10～0.20MPa，小于0.6MPa。
表10 36011回风巷A段区域措施效果检验钻孔实测的瓦斯压力和瓦斯含量
Figure BDA0003501871570000172
Figure BDA0003501871570000181
2.3.3区域措施有效性判定
(1)钻孔指标
抽放钻孔控制整个预抽区域并均匀布孔，如图12所示。
(2)瓦斯指标
实测33个残余瓦斯含量点,经测定残余瓦斯含量为2.9998～4.7283m3/t，小于6m3/t；实测残余瓦斯压力为0.10～0.20MPa，小于0.6MPa。
(3)突出预兆
在检验钻孔施工过程中，无出现顶钻、喷孔等明显突出预兆。
综上所述，河南神火煤电股份有限公司新庄煤矿36011回风巷掘进工作面A段(风8点前10m至巷道掘进方向前方保护层边界，长度为345.8m)采取定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，钻孔间距及控制范围符合设计，钻孔布置均匀。现场实测该区域煤层残余瓦斯含量为2.9998～4.7283m3/t，小于6m3/t，残余瓦斯压力为0.10～0.26MPa，小于0.6MPa，且在钻孔施工过程中未出现顶钻、喷孔等异常现象，根据《防治煤与瓦斯突出细则》等相关规定，判定河南神火煤电股份有限公司新庄煤矿36011回风巷掘进工作面A段(风8点前10m至巷道掘进方向前方保护层边界，长度为345.8m)的区域防突措施有效，该掘进工作面无煤与瓦斯突出危险。
3 36011回采工作面“以孔代巷”区域瓦斯治理
3.1 36011工作面回采区B段概况
3.1.1工作面基本情况
36011工作面回采煤层为三2煤层。该工作面北临38051工作面，南靠原36采区轨道巷、皮带巷，西为井田边界保护煤柱，东临三煤集中轨道巷、三煤集中皮带巷、三煤集中回风巷三条大巷。基本情况如表11。
表11 36011工作面基本情况
Figure BDA0003501871570000191
Figure BDA0003501871570000201
该区域总体上煤层赋存稳定，结构简单，该区域薄-中厚煤层较为发育，其中三2煤厚约2.1m、三3煤厚约1.2m，三2煤与三3煤层间距较近，间距约3～9m。煤层特征情况见表12。
表12煤层特征情况表
指标 参数
煤层厚度(最小～最大/平均)/m (1.8-2.8)/2.1
煤层倾角(最小～最大/平均)/(°) (0-6)/3
煤层坚固性系数 0.40～0.84
煤层层理(发育程度) 不发育
煤层节理(发育程度) 不发育
煤层的自燃倾向性 Ⅲ类不易自燃
绝对瓦斯涌出量/(m<sup>3</sup>/min) 0.34-2.02
煤尘爆炸指数/％ 煤尘不具有爆炸性
地温/℃ 本区域为无热害区
地压 地压显现不明显
36011工作面采用走向长壁后退式采煤法，综合机械化采煤工艺，双向割煤。液压支架支护顶板，辅以单体液压支柱配合铰接梁支护工作面两端头，使用单体液压支柱配合铰接梁支护两巷超前段，采用全部垮落法管理采空区顶板。
3.1.2 36011工作面回采区B段煤层瓦斯含量和瓦斯储量
36011工作面回采区B段煤层赋存稳定，结构较简单，不含夹矸。该工作面回采区域测定的最大原始瓦斯含量为8.57m3/t，平均原始瓦斯含量为2.35m3/t。预抽钻孔控制整个回采区B段，评价范围为36011风巷风6点西17m至36011切眼以东168.5m、36011机轨巷J5点西16m至36011切眼以东168.5m，该区域的面积为65912m2，煤层厚度在1.8～2.8m，平均为2.1m，容重为1.45t/m3，该区域的煤量为20.07万t，瓦斯储量109.4万m3。
36011工作面设计开采的是主采煤层三2煤层。在该区域三2煤层上方3～9m范围内局部赋存有三3煤层，三2煤层和三3煤层平均间距是6.5m，三3煤平均煤厚约1.2m。该区域三3煤已于矿井升级为煤与瓦斯突出矿井前开采完毕，共布置有三3煤42011工作面和42031工作面且采空区内未留设煤柱。2019年2月中国矿业大学编制完成了《新庄煤矿36采区开采三3煤层对下伏三2煤层卸压保护效果和保护范围考察报告》。根据该报告的研究结论，36011工作面回采区A段受到了开采保护层的保护作用，36011工作面回采区B段未受到保护。A、B段具体划分见图13所示。
综合考虑36011工作面煤层瓦斯赋存以及现有巷道的布置情况，经过专家组论证，将36011工作面划分为A、B两段分别采取区域防突措施，其中A段采取开采保护层区域防突措施，B段采取定向长钻孔预抽回采区煤层瓦斯区域防突措施。
3.2.2区域防突措施钻孔设计
36011工作面回采区B段采取定向长钻孔预抽回采区煤层瓦斯区域防突措施，区域防突钻孔布置如图14所示。
(1)在36011机轨巷1#定向钻场内施工顺层钻孔12个，钻孔终孔法向距6m，钻孔直径98mm。具体参数见下表13。
表13 36011机轨巷1#钻场定向长钻孔参数表
Figure BDA0003501871570000211
Figure BDA0003501871570000221
(2)在36011机轨巷2#定向钻场内施工定向长钻孔15个，钻孔终孔法向间距6m，钻孔直径98mm。具体参数见下表14。
表14 36011机轨巷2#钻场定向长钻孔参数表
孔号 倾角(°) 开孔方位(°) 开孔高度(m) 孔深(m) 备注
1 顺煤层 272.1 1.6-1.8 439.2 定向长钻孔
2 顺煤层 268.9 1.6-1.8 440.7 定向长钻孔
3 顺煤层 267 1.6-1.8 442.9 定向长钻孔
4 顺煤层 264.6 1.6-1.8 442.3 定向长钻孔
5 顺煤层 261.6 1.6-1.8 449.4 定向长钻孔
6 顺煤层 259 1.6-1.8 453.5 定向长钻孔
7 顺煤层 255.5 1.6-1.8 457.9 定向长钻孔
8 顺煤层 251.2 1.6-1.8 466.3 定向长钻孔
9 顺煤层 247.4 1.6-1.8 467.3 定向长钻孔
10 顺煤层 244.1 1.6-1.8 472.8 定向长钻孔
11 顺煤层 240.8 1.6-1.8 478.1 定向长钻孔
12 顺煤层 238.4 1.6-1.8 483.6 定向长钻孔
13 顺煤层 232.3 1.6-1.8 489.5 定向长钻孔
14 顺煤层 232.8 1.6-1.8 496 定向长钻孔
15 顺煤层 229.8 1.6-1.8 501.8 定向长钻孔
(3)在36011回风巷3#定向钻场内施工定向长钻孔13个，钻孔终孔法向距6m，钻孔直径98mm。具体参数见下表15。
表15 36011回风巷3#钻场定向长钻孔参数表
Figure BDA0003501871570000222
Figure BDA0003501871570000231
在36011机轨巷内J5点前57.7m至J6点前100.6m，垂直巷帮南帮施工定向长钻孔，钻孔间距6m，距底板1.6-1.8m开孔，直径Φ89mm，顺煤层施工，掩护回采区域内空白带。共设计钻孔数量为31个，设计钻孔进尺为774m。
在36011回风巷内风6点前17.9m至风8点前15.6m，垂直巷帮北帮施工定向长钻孔，钻孔间距6m，距底板1.6-1.8m开孔，直径Φ89mm，顺煤层施工，掩护回采区域内空白带。共设计孔数量为19个，设计钻孔进尺为1652m。
3.2.3区域防突措施钻孔的施工情况
本次定向长钻孔施工采用的是陕西太和智能钻探有限公司ZYL-6000D煤矿用履带式全液压定向钻机，该钻机主要配套产品有孔底马达，矿用随钻测量装置、定向钻杆，采用无线随钻测量系统配螺旋槽钻具，并结合钻井液护孔，复合定向钻进工艺施工一次先导孔，钻具选用采用Φ96mm钻头+Φ73mm三棱螺旋槽孔底马达+Φ73mm无磁接头+Φ73mm测量探管+Φ73mm三棱螺旋槽上无磁钻杆+Φ70mm三棱螺旋槽钻杆，实现定向钻进。
36011机轨巷1#钻场内施工定向长钻孔2个，钻尺437m，短定向长钻孔12个，钻尺1251m。36011机轨巷内施工31个顺层钻孔，钻尺3186.5m。36011机轨巷2号钻场内施工长定向长钻孔15个，钻尺6951.1m。36011回风巷3号钻场内施工长定向长钻孔2个，钻尺670.5m，短定向长钻孔7个，钻尺213m。36011回风巷内施工顺层孔40个，钻尺3432.1m。
36011工作面评价单元钻孔总深度为16144.2m，钻孔控制范围符合设计要求，钻孔布置均匀不存在空白带。详见36011工作面回采区B段区域防突措施钻孔成果图。
3.2.4 36011工作面回采区B段瓦斯抽采量及抽采率
根据矿方提供的资料，36011工作面回采区B段评价单元定向长钻孔抽采瓦斯量如表16所示。经过统计计算瓦斯抽采量以及风排量，该区域实际抽采瓦斯量和风排瓦斯量为30.92万m3，计算煤层残余瓦斯含量为3.91m3/t。
表16 36011工作面回采区B段评价单元瓦斯抽采量
Figure BDA0003501871570000241
3.3区域防突措施效果检验
3.3.1区域防突措施效果检验测点布置
36011工作面长度最小为150m。按照《防治煤与瓦斯突出细则》第七十二条规定，每间隔40m布置一组测点，每组3个测点。36011工作面回采区B段共施工区域防突措施效果检验钻孔22个，取煤样34个。其中36011机轨巷沿采煤工作面推进方向每间隔40m布置1个检验钻孔，共施工钻孔11个，取22个煤样；36011回风巷沿采煤工作面推进方向每间隔40m布置1个检验钻孔，施工11个钻孔，取12个煤样。现场取样实测残余瓦斯含量后封孔测定残余瓦斯压力。
3.3.2区域防突措施效果检验钻孔实测瓦斯参数情况
区域防突措施效果检验钻孔实测的残余瓦斯压力和残余瓦斯含量见表17。
表17区域防突措施效果检验钻孔实测的残余瓦斯压力和残余瓦斯含量
Figure BDA0003501871570000242
Figure BDA0003501871570000251
钻孔在施工过程中无顶钻喷孔等动力现象。在检验钻孔施工过程中，根据国家相关标准，现场实测残余瓦斯含量和残余瓦斯压力。结果表明，该采煤工作面经过预抽煤层瓦斯后，现场实测该区域煤层残余瓦斯含量为3.12～5.34m3/t，小于6m3/t，实测残余瓦斯压力为0.10～0.12MPa，小于0.6MPa。
3.3.3区域措施有效性判定
(1)钻孔指标
抽放钻孔控制整个预抽区域并均匀布孔。
(2)瓦斯指标
现场实测34个残余瓦斯含量，残余瓦斯含量为3.12～5.34m3/t，小于6m3/t；现场实测22个残余瓦斯压力，残余瓦斯压力为0～0.12MPa，小于0.6MPa。
(3)突出预兆
在检验钻孔施工过程中，无出现顶钻、喷孔等明显突出预兆。
综上所述，河南神火煤电股份有限公司新庄煤矿36011工作面回采区B段(36011风巷风6点西17m至36011切眼以东168.5m、36011机轨巷J5点西16m至36011切眼以东168.5m)采取定向长钻孔预抽回采区煤层瓦斯区域防突措施，钻孔间距及控制范围符合设计，钻孔布置均匀。现场实测该区域煤层残余瓦斯含量为3.12～5.34m3/t，小于6m3/t，残余瓦斯压力为0～0.12MPa，小于0.6MPa，且在效果检验钻孔施工过程中未出现顶钻、喷孔等异常现象，根据《防治煤与瓦斯突出细则》等相关规定，判定河南神火煤电股份有限公司新庄煤矿36011工作面回采区B段(36011风巷风6点西17m至36011切眼以东168.5m、36011机轨巷J5点西16m至36011切眼以东168.5m)的区域防突措施有效，该区域无煤与瓦斯突出危险。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种瓦斯抽采方法，其特征在于，包括：
S1：测量原始煤层的瓦斯含量；
S2：对于瓦斯含量超过6m3/t的原始煤层通过定向长钻孔抽采瓦斯，所述定向长钻孔的孔长不小于300m，随后掘取煤巷掘进工作面；
S3：再次测量原始煤层的瓦斯含量，对于瓦斯含量超过6m3/t的原始煤层通过定向长钻孔抽采瓦斯，所述定向长钻孔的孔长不小于300m，随后掘取煤巷回采工作面。
2.如权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述S2具体包括：
S21：对所述原始煤层顺层施工定向长钻孔，沿原始煤层宽度方向每隔六m施工定向长钻孔，所述定向长钻孔施工的宽度范围为设计标准中的煤巷掘进工作面两侧轮廓线外15m以上；
S22：通过所述定向长钻孔抽取瓦斯使瓦斯含量低于6m3/t，沿所述定向长钻孔掘取煤巷掘进工作面，重复上述步骤，直至所述煤巷掘进工作面的长度符合所述设计标准中的煤巷掘进工作面长度。
3.如权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述S3具体包括：
S31：对所述原始煤层顺层施工定向长钻孔，沿原始煤层宽度方向每隔六m施工定向长钻孔，所述定向长钻孔的宽度范围为设计标准中的煤巷回采工作面两侧轮廓线外200m以上，在所述定向长钻孔未覆盖的巷回采工作面依照定向长钻孔的成孔轨迹进行补孔施工；
S32：通过所述钻孔抽取瓦斯使瓦斯含量低于6m3/t，沿所述钻孔掘取煤巷回采工作面，重复上述步骤，直至所述煤巷回采工作面的长度符合所述设计标准中的煤巷掘进工作面长度。
4.如权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述定向长钻孔的终孔点均超过煤巷掘进工作面及煤巷回采工作面的水平距离为20m～30m。
5.如权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述原始煤层的上山煤层倾角不大于10度，下山煤层倾角不小于-6度。
6.如权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述原始煤层的上山煤层的所述钻孔抬升高度不超过40m，所述原始煤层的下山煤层的所述钻孔下行落差不超过20m。
7.如权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述定向长钻孔施工过程中通过无线随钻测量系统实现定向钻进。
8.如权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，在所述定向长钻孔施工至设计深度退钻时，每间隔约50m进行一次探底。
9.如权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述定向长钻孔的分支个数不超过3个，分支/主孔水平垂距不超过20m。
10.如权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述定向长钻孔在钻进时进行首次封孔以及在施工完成后进行二次封孔，其中，所述首次封孔的施工步骤包括：
步骤1：在钻进前先施工开口孔；
步骤2：向孔里安装PVC管，所述PVC管孔底端封堵，在孔口安装等径的钢管；
步骤3：在孔口钉木塞并接管向孔内注入水泥砂浆封孔，完成所述首次封孔；
步骤4：钻进前以3.5MPa的水压连续测试所述首次封孔的气密性及承压情况；
所述二次封孔的施工步骤包括：
步骤1：采用聚氨酯分段封孔，第一段距离孔口10m，采用两种不同的聚氨酯材料分别作为挡板和封孔填充材料进行封孔，两端挡板材料发泡后长度控制在1m左右，中间填充材料发泡空间长度为5m左右；
步骤2：第一段封孔完成后，将管路连入系统进行抽采，检测孔口是否漏气，若不漏气在孔口2m处进行二次封孔，二次封孔长度为2m左右；若漏气，在第一段封孔封孔材料外在填充聚氨酯，直至钻孔不漏气，然后再进行二次封孔。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116556966A (zh) * 2023-07-07 2023-08-08 山西凯嘉能源集团有限公司 一种精准消除煤巷掘进煤与瓦斯突出的巷道掘进方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101832149A (zh) * 2010-05-20 2010-09-15 太原理工大学 一种井下注热抽采煤层瓦斯的方法
CN101915083A (zh) * 2010-08-13 2010-12-15 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 煤矿井上下联合抽采煤层气的方法
CN102031950A (zh) * 2010-12-06 2011-04-27 煤炭科学研究总院西安研究院 煤层顶板梳状瓦斯抽采钻孔的成孔工艺方法
CN102134965A (zh) * 2011-01-25 2011-07-27 煤炭科学研究总院西安研究院 一种煤层顶板瓦斯抽采定向长钻孔的钻具及其施工方法
CN102817632A (zh) * 2012-08-20 2012-12-12 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 一种矿井开采层瓦斯抽放方法
CN102877882A (zh) * 2012-11-05 2013-01-16 焦作市新筑王材料科技有限公司 一种封堵瓦斯抽采孔的方法
CN103075179A (zh) * 2012-12-14 2013-05-01 中国矿业大学 本煤层瓦斯抽采钻孔双管抽采方法
RU2013111577A (ru) * 2013-03-15 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Комплексный способ предварительной дегазации рабочего угольного пласта, выработанного пространства и пластов-спутников и управляемого обрушения тяжелой кровли
CN104533511A (zh) * 2014-12-16 2015-04-22 中鼎国际工程有限责任公司 一种煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法
CN104747229A (zh) * 2015-02-27 2015-07-01 神华集团有限责任公司 低瓦斯矿井中高瓦斯区域掘进工作面的安全开采方法
CN109403974A (zh) * 2018-09-30 2019-03-01 中国矿业大学 一种矿山采选卸抽充绿色开采设计方法
CN110529176A (zh) * 2018-10-31 2019-12-03 淮南矿业(集团)有限责任公司 一种顺层定向长钻孔消除两个区域煤层突出危险的方法
CN112412527A (zh) * 2020-11-20 2021-02-26 贵州盘江精煤股份有限公司 一种近距离煤层群中煤组集中瓦斯治理方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101832149A (zh) * 2010-05-20 2010-09-15 太原理工大学 一种井下注热抽采煤层瓦斯的方法
CN101915083A (zh) * 2010-08-13 2010-12-15 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 煤矿井上下联合抽采煤层气的方法
CN102031950A (zh) * 2010-12-06 2011-04-27 煤炭科学研究总院西安研究院 煤层顶板梳状瓦斯抽采钻孔的成孔工艺方法
CN102134965A (zh) * 2011-01-25 2011-07-27 煤炭科学研究总院西安研究院 一种煤层顶板瓦斯抽采定向长钻孔的钻具及其施工方法
CN102817632A (zh) * 2012-08-20 2012-12-12 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 一种矿井开采层瓦斯抽放方法
CN102877882A (zh) * 2012-11-05 2013-01-16 焦作市新筑王材料科技有限公司 一种封堵瓦斯抽采孔的方法
CN103075179A (zh) * 2012-12-14 2013-05-01 中国矿业大学 本煤层瓦斯抽采钻孔双管抽采方法
RU2013111577A (ru) * 2013-03-15 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Комплексный способ предварительной дегазации рабочего угольного пласта, выработанного пространства и пластов-спутников и управляемого обрушения тяжелой кровли
CN104533511A (zh) * 2014-12-16 2015-04-22 中鼎国际工程有限责任公司 一种煤巷掘进防治煤与瓦斯突出施工方法
CN104747229A (zh) * 2015-02-27 2015-07-01 神华集团有限责任公司 低瓦斯矿井中高瓦斯区域掘进工作面的安全开采方法
CN109403974A (zh) * 2018-09-30 2019-03-01 中国矿业大学 一种矿山采选卸抽充绿色开采设计方法
CN110529176A (zh) * 2018-10-31 2019-12-03 淮南矿业(集团)有限责任公司 一种顺层定向长钻孔消除两个区域煤层突出危险的方法
CN112412527A (zh) * 2020-11-20 2021-02-26 贵州盘江精煤股份有限公司 一种近距离煤层群中煤组集中瓦斯治理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国煤炭工业协会: "《全国煤矿复杂难采煤层开采技术》", 30 September 2012 *
史永涛: "顺层定向长钻孔在厚煤层沿顶掘进工作面的应用", 《工矿自动化》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116556966A (zh) * 2023-07-07 2023-08-08 山西凯嘉能源集团有限公司 一种精准消除煤巷掘进煤与瓦斯突出的巷道掘进方法
CN116556966B (zh) * 2023-07-07 2023-09-19 山西凯嘉能源集团有限公司 一种精准消除煤巷掘进煤与瓦斯突出的巷道掘进方法

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