CN116517613A - 近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及瓦斯抽采技术领域,具体涉及一种近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法。通过定向长钻孔对相邻工作面及其顺槽进行瓦斯抽采消突,取消相邻回采工作面顺槽和临近煤层回采工作面顺槽的瓦斯抽采巷,解决煤与瓦斯突出煤矿治理瓦斯时间长导致采掘失调的问题。除在保护层的首采工作面需要施工瓦斯抽采巷,其余工作面均通过沿空留巷形成的顺槽留巷施工顺层长钻孔预抽回采工作面瓦斯和条带瓦斯进行消突,取消其余工作面的瓦斯抽采巷,减少了巷道掘进工程,解决解决采掘接替紧张的难题。
Description
技术领域
本申请涉及瓦斯抽采技术领域,具体涉及一种近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法。
背景技术
随着煤炭资源开采强度和深度的不断增加,煤与瓦斯突出对煤矿安全生产的威胁将日趋严重。在开采近距离突出煤层时,在煤层顶(或底)板岩层布置瓦斯抽采巷,通过施工密集穿层钻孔和顺煤层长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯是主要的区域防突措施之一。在煤层顶(或底)板岩层施工瓦斯抽采巷及钻孔工程量多、层位控制困难、掘进安全风险大、施工时间长、煤炭生产经济成本居高不下,导致煤矿采掘失调。目前利用切顶卸压无煤柱自成巷工艺,通过对回采巷道进行补强支护后,在巷道将要形成采空区侧进行定向预裂爆破,将顶板按照设计位置进行切缝,切缝结束后随着工作面煤层的回采,在矿山压力作用下,采空区顶板沿着预裂切缝垮落形成巷帮,利用原巷道部分空间和支护自动形成新巷道,作为下一工作面的回采巷道,每个回采工作面由原来需要掘进两条煤巷和两条瓦斯抽采巷变成每个回采工作面只需掘进一条煤巷和一条瓦斯抽采巷。虽然一个回采工作面只施工一条瓦斯抽采巷,但是很多煤矿仍然存在着因施工瓦斯抽采巷时间长及其瓦斯治理工程大导致采掘失调、经济效益低等诸多的问题。
目前切顶留巷工艺虽然一个回采工作面只要施工一条瓦斯抽采巷来治理瓦斯,较之前减少一半工程量,但是依然存在以下问题:
瓦斯抽采巷布置在岩石中,掘进速度慢,钻孔施工难度大,掘进时间长,巷道掘进进度远低于回采进度,导致矿井采掘失调;
利用瓦斯抽采巷向上层煤层施工穿层抽采钻孔距离长且需穿过本煤层,钻孔施工时间长,封孔效果差,增加了瓦斯治理的时间;
瓦斯抽采巷和钻孔施工完成后,需对回采工作面和掘进巷道进行瓦斯抽采,待瓦斯压力或含量满足安全相关要求后才能施工,“采”、“掘”、“抽”不能统筹同时进行,严重影响生产效率。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供了如下技术方案。
本申请提供了一种近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法,其包括以下步骤:
在突出煤层群中确定出保护层,保护层一侧的煤层在远离保护层的方向上按奇数从1号煤层开始由小到大依次命名,保护层另一侧的煤层在远离保护层的方向上按偶数从2号煤层开始由小到大依次命名,每个煤层内具有一个首采工作面,首采工作面一侧的回采工作面在远离首采工作面的方向上按奇数从1号回采工作面开始由小到大依次命名,首采工作面另一侧的回采工作面在远离首采工作面的方向上按偶数从2号回采工作面开始由小到大依次命名;
在保护层中确定出首采工作面及其两顺槽的位置,在与保护层相邻的岩层中设置与首采工作面的两顺槽对应的两条瓦斯抽采巷,利用两条瓦斯抽采巷抽取所述保护层首采工作面的两顺槽区域的条带瓦斯;
在所述保护层首采工作面两侧形成两顺槽,并利用所述保护层首采工作面的顺槽抽取所述首采工作面区域内的瓦斯,两条瓦斯抽采巷之间通过连接巷贯通,在所述首采工作的回采过程中实施两顺槽的沿空留巷,两条留巷段分别与其对应的瓦斯抽采巷通过联络巷贯通,形成完善的通风系统;
利用保护层首采工作面顺槽施工顺层长钻孔,预抽保护层1号回采工作面及其顺槽区域和/或2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯;
保护层1号回采工作面及其顺槽区域和/或保护层2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯治理达标后,施工保护层1号回采工作面的顺槽和/或保护层2号回采工作面的顺槽,形成保护层1号回采工作面和/或保护层2号回采工作面。
进一步地,利用保护层首采工作面的顺槽和瓦斯抽采巷施工穿层抽采钻孔预抽1号煤层和/或2号煤层的条带瓦斯,在条带瓦斯治理达标的区域施工1号煤层的两顺槽和/或2号煤层的两顺槽,形成1号煤层首采工作面和/或2号煤层的首采工作面,并利用首采工作面的顺槽抽取首采工作面区域内的瓦斯,在首采工作面的回采过程中实施两顺槽的沿空留巷,两条留巷段分别与瓦斯抽采巷或者保护层首采工作面的两顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。
进一步地,利用2n-1号煤层首采工作面的顺槽施工穿层抽采钻孔预抽2n+1号煤层的条带瓦斯,和/或利用2n号煤层首采工作面的顺槽施工穿层抽采钻孔预抽2n+2号煤层的条带瓦斯,n为正整数;
在条带瓦斯治理达标的区域施工2n+1号煤层的两顺槽和/或2n+2号煤层的两顺槽,形成2n+1号煤层首采工作面和/或2n+2号煤层的首采工作面,并利用首采工作面的顺槽抽取首采工作面区域内的瓦斯,在首采工作的回采过程中实施两顺槽的沿空留巷,留巷段分别与相邻煤层的首采工作面的两顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。
进一步地,在各煤层中,利用该煤层的首采工作面顺槽施工顺层长钻孔,预抽1号回采工作面及其顺槽区域和/或2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯;
1号回采工作面及其顺槽区域和/或2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯治理达标后,施工1号回采工作面的顺槽和/或2号回采工作面的顺槽,形成1号回采工作面和/或2号回采工作面。
进一步地,在任一煤层中,利用2n-1号回采工作面的顺槽施工顺层长钻孔预抽2n+1号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯,和/或利用2n号回采工作面的顺槽施工顺层长钻孔预抽2n+2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯,n为正整数,按照相同方法直至完成整个煤层的瓦斯抽采。
进一步地,所述瓦斯抽采巷为位于所述保护层上方岩层的顶抽巷或位于所述保护层下方岩层的底抽巷。
本申请实施例提供的上述技术方案设计了一种利用切顶留巷对近距离突出煤层群进行立体式瓦斯抽采方法,通过定向长钻孔对相邻工作面及其顺槽进行瓦斯抽采消突,取消相邻回采工作面顺槽和临近煤层回采工作面顺槽的瓦斯抽采巷,解决煤与瓦斯突出煤矿治理瓦斯时间长导致采掘失调的问题。其相比于现有技术具有如下技术效果:
(1)除在保护层的首采工作面需要施工瓦斯抽采巷,其余工作面均通过沿空留巷形成的顺槽留巷施工顺层长钻孔预抽回采工作面瓦斯和条带瓦斯进行消突,取消其余工作面的瓦斯抽采巷,减少了巷道掘进工程,解决解决采掘接替紧张的难题。
(2)通过沿空留巷向相邻煤层施工穿层抽采钻孔预抽相邻煤层的条带瓦斯,相较从瓦斯抽采巷向施工穿层抽采钻孔距离缩短,减少打钻时间,封孔效果好,减少工作面瓦斯治理的时间。
(3)在工作面回采的同时即可施工相邻工作面的瓦斯治理工程,可统筹安排瓦斯治理工程,在生产上实现“采”“掘”“抽”平衡,不再需要停下生产等待瓦斯抽采时间,减少降低了瓦斯综合治理综合成本。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例1近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的巷道布置图示意图;
图2为本申请实施例1近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的钻孔平面布置示意图一;
图3为本申请实施例1近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的钻孔平面布置示意图二;
图4为本申请实施例1近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的钻孔平面布置示意图三;
图5为本申请实施例1近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的钻孔平面布置剖视图;
图6为本申请实施例2近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的巷道布置图示意图;
图7为本申请实施例2近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的钻孔平面布置示意图一;
图8为本申请实施例2近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的钻孔平面布置示意图二;
图9为本申请实施例2近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的钻孔平面布置示意图三;
图10为本申请实施例2近距离突出煤层群立体式瓦斯抽采方法的钻孔平面布置剖视图。
图中:
100、进风大巷;200、回风大巷;
300、保护层;301、首采工作面;302、轨道顺槽;303、运输顺槽;304、第一留巷;305、第二留巷;306、1号回采工作面;307、轨道顺槽;308、2号回采工作面;309、运输顺槽;
400、1号煤层;401、首采工作面;402、轨道顺槽;403、运输顺槽;404、1号回采工作面;405、2号回采工作面;
500、2号煤层;501、首采工作面;502、轨道顺槽;503、运输顺槽;504、1号回采工作面;505、2号回采工作面;
601、瓦斯抽采进风巷;602、瓦斯抽采回风巷;603、连接巷;
701、第一联络巷;702、第二联络巷;703、第三联络巷;704、第四联络巷。
800、顺层长钻孔;900、穿层抽采钻孔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图所示,本申请实施例提供了一种近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法,其应用于具有多煤层的采区,尤其是多煤与瓦斯突出煤层的采区,即采煤区为包含有若干煤与瓦斯突出煤层的近距离突出煤层群。采煤区包括为每一个煤层服务的进风大巷100和回风大巷200。
实施例1
如图1-5所示,近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法包括以下的步骤。
步骤一:在突出煤层群的多个煤层中确定处保护层300,保护层300优选为突出煤层群中部的某一煤层,用以在其中建立首采工作面后,可以分别向上和向下开拓。
位于保护层300一侧的煤层在远离保护层300的方向上按奇数从1号煤层400开始由小到大依次命名,保护层300另一侧的煤层在远离保护层300的方向上按偶数从2号煤层500开始由小到大依次命名。在本实施例中,位于保护层300上方的煤层在远离保护层300的方向上依次命名为1号煤层、3号煤层、5号煤层、……。在本实施例中,位于保护层300下方的煤层在远离保护层300的方向上依次命名为2号煤层、4号煤层、6号煤层、……。
每个煤层内具有一个首采工作面,首采工作面一侧的回采工作面在远离首采工作面的方向上按奇数从1号回采工作面开始由小到大依次命名,命名方式为XX煤层1号回采工作面、XX煤层3号回采工作面、XX煤层5号回采工作面、……;首采工作面另一侧的回采工作面在远离首采工作面的方向上按偶数从2号回采工作面开始由小到大依次命名,命名方式为XX煤层2号回采工作面、XX煤层4号回采工作面、XX煤层6号回采工作面、……。更为具体的,在本申请文件中,各煤层中位于首采工作面的轨道顺槽一侧的回采工作面依次命名为1号回采工作面、3号回采工作面、5号回采工作面、……,各煤层中位于首采工作面的运输顺槽一侧的回采工作面依次命名为2号回采工作面、4号回采工作面、6号回采工作面、……。
步骤二:在保护层300中确定出首采工作面301及其两顺槽的位置,在与保护层300相邻的岩层中设置与首采工作面的两顺槽对应的两条瓦斯抽采巷,利用两条瓦斯抽采巷抽取所述保护层300首采工作面301的两顺槽区域的条带瓦斯。其中,瓦斯抽采巷为位于保护层300下方相邻岩层的底抽巷,即瓦斯抽采巷布置在保护层300的底板。具体的,保护层300的首采工作面301的两顺槽包括运输顺槽303和轨道顺槽302,瓦斯抽采巷包括与运输顺槽303对应的瓦斯抽采进风巷601和与轨道顺槽302对应的瓦斯抽采回风巷602,利用瓦斯抽采进风巷601向上施工穿层抽采钻孔900抽取保护层300首采工作面301运输顺槽303区域的条带瓦斯,利用瓦斯抽采回风巷602向上施工穿层抽采钻孔900抽取保护层300首采工作面301轨道顺槽302区域的条带瓦斯。
待保护层300首采工作面301的顺槽区域的瓦斯治理达标后,在保护层300首采工作面301的两侧形成运输顺槽303和轨道顺槽302,并利用保护层300首采工作面301的顺槽抽取所述首采工作面301区域内的瓦斯。瓦斯抽采进风巷601和瓦斯抽采回风巷602之间通过连接巷603贯通,瓦斯抽采进风巷601与进风大巷100连通,瓦斯抽采回风巷602与回风大巷200连通,首采工作面301的轨道顺槽302与运输顺槽303均与进风大巷100连通,在保护层300的首采工作的回采过程中实施轨道顺槽302和运输顺槽303的沿空留巷,两条留巷段分别与其对应的瓦斯抽采巷通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。具体的,保护层300的首采工作面301在回采过程中,轨道顺槽302通过切顶卸压留巷工艺形成第一留巷304,首采工作面301的运输顺槽303通过切顶卸压留巷工艺形成第二留巷305,首采工作面301的轨道顺槽302及其形成的第一留巷304通过第一联络巷701与瓦斯抽采回风巷602连通,首采工作面301的运输顺槽303及其形成的第二留巷305通过第二联络巷702与瓦斯抽采进风巷601连通,其中形成的通风系统中的气流流动路径如图1所示。
首采工作面301的上述布置方式不留煤柱,减少应力集中。首采工作面301采用切顶卸压无煤柱自成巷工艺,把首采工作面301的两个顺槽巷道保留下来,并利用瓦斯抽采进风巷601和瓦斯抽采回风巷602形成完善的通风系统。
步骤三:如图2和3所示,利用保护层300首采工作面301顺槽施工顺层长钻孔800,预抽保护层3001号回采工作面306及其顺槽区域和/或2号回采工作面308及其顺槽区域的瓦斯。具体地,在首采工作面301轨道顺槽302施工顺层长钻孔800预抽1号回采工作面306的瓦斯和1号回采工作面306轨道顺槽307条带瓦斯,在首采工作面301运输顺槽303施工顺层长钻孔800预抽2号回采工作面308的瓦斯和2号回采工作面308运输顺槽309区域的条带瓦斯。
需要说明的是,由于采用了切顶留巷工艺,前一个回采工作面的轨道顺槽在回采过程中,采空区顶板沿着预裂切缝垮落形成巷帮,利用原巷道部分空间和支护自动形成新巷道,前一个回采工作面的轨道顺槽形成的留巷可以作为下一相邻回采工作面的运输顺槽;同样地,由于采用了切顶留巷工艺,前一个回采工作面的运输顺槽在回采过程中,采空区顶板沿着预裂切缝垮落形成巷帮,利用原巷道部分空间和支护自动形成新巷道,前一个回采工作面的运输顺槽形成的留巷可以作为下一相邻回采工作面的轨道顺槽。具体在本步骤中,保护层300首采工作面301的轨道顺槽302在回采过程中形成的第一留巷304,可以作为保护层3001号回采工作面306的运输顺槽;保护层300首采工作面301的运输顺槽303在回采过程中形成的第二留巷305,可以作为保护层3002号回采工作面308的轨道顺槽。即首采工作面301的两个顺槽留巷后可以作为保护层300煤层中相邻工作面的顺槽使用,不留煤柱,取消本煤层及相邻煤层煤柱周围应力集中,减少回采巷道到围岩变形,保证矿井安全高效生产。
与此同时,如图2-5所示,可以利用保护层300首采工作面301的顺槽形成的留巷和瓦斯抽采巷施工穿层抽采钻孔900预抽1号煤层400和/或2号煤层500的条带瓦斯,在条带瓦斯治理达标的区域施工1号煤层400的两顺槽和/或2号煤层500的两顺槽,形成1号煤层400的首采工作面401和/或2号煤层500的首采工作面501,并利用首采工作面的顺槽抽取首采工作面区域内的瓦斯,在首采工作面的回采过程中实施两顺槽的沿空留巷,两条留巷段分别与瓦斯抽采巷或者保护层300首采工作面301的两顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。具体地,利用保护层300首采工作面301的轨道顺槽302形成的第一留巷304向上施工穿层抽采钻孔900预抽1号煤层400的条带瓦斯,其对应于1号煤层400首采工作面401的轨道顺槽402区域;利用保护层300首采工作面301的运输顺槽303形成的第二留巷305向上施工穿层抽采钻孔900预抽1号煤层400的条带瓦斯,其对应于1号煤层400首采工作面401的运输顺槽403区域;在瓦斯抽采进风巷601向下施工穿层抽采钻孔900预抽2号煤层500的条带瓦斯,其对应于2号煤层500首采工作面501的轨道顺槽502区域;在瓦斯抽采回风巷602向下施工穿层抽采钻孔900预抽2号煤层500的条带瓦斯,其对应于2号煤层500首采工作面501的运输顺槽503区域。
在上面的实施方式中,通过保护层300首采工作面301顺槽形成的沿空留巷向上施工穿层抽采钻孔900预抽1号煤层400的条带瓦斯,相较从瓦斯抽采巷向1号煤层400施工穿层抽采钻孔900的方式,钻孔的距离缩短,减少打钻时间,封孔效果好,从而减少工作面瓦斯治理的时间。
更进一步地,可以利用2n-1号煤层400首采工作面的顺槽施工穿层抽采钻孔900预抽2n+1号煤层400的条带瓦斯,和/或利用2n号煤层首采工作面的顺槽施工穿层抽采钻孔900预抽2n+2号煤层500的条带瓦斯,n为正整数。具体而言,可以利用1号煤层400首采工作面401的轨道顺槽402和运输顺槽403分别施工穿层抽采钻孔900预抽3号煤层的条带瓦斯,可以利用2号煤层500首采工作面501的轨道顺槽502和运输顺槽503分别施工穿层抽采钻孔900预抽4号煤层的条带瓦斯;按照这种方式,可以分别向上和向下延伸,完成抽取所有煤层中首采工作面对应的顺槽区域的条带瓦斯,可以为各煤层首采工作面顺槽的掘进消除障碍。
在上述实施方式的基础上,在一些实施方式中,在条带瓦斯治理达标的区域施工2n+1号煤层400的轨道顺槽和运输顺槽,从而形成2n+1号煤层400首采工作面,并利用2n+1号煤层400首采工作面的顺槽抽取2n+1号煤层400首采工作面区域内的瓦斯,在2n+1号煤层400首采工作面的回采过程中实施轨道顺槽和运输顺槽的沿空留巷,留巷段分别与相邻2n-1号煤层400的首采工作面的轨道顺槽和运输顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统;在一些实施方式中,在条带瓦斯治理达标的区域施工2n+2号煤层500的轨道顺槽和运输顺槽,从而形成2n+2号煤层500的首采工作面,并利用2n+2号煤层500首采工作面的顺槽抽取2n+2号煤层500首采工作面区域内的瓦斯,在2n+2号煤层500首采工作面的回采过程中实施轨道顺槽和运输顺槽的沿空留巷,留巷段分别与相邻2n号煤层的首采工作面的轨道顺槽和运输顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。
步骤四:在各煤层中,利用该煤层的首采工作面顺槽施工顺层长钻孔800,预抽该煤层1号回采工作面及其顺槽区域和/或该煤层2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯,待该煤层1号回采工作面及其顺槽区域和/或该煤层2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯治理达标后,施工该煤层1号回采工作面的顺槽和/或该煤层2号回采工作面的顺槽,形成该煤层1号回采工作面和/或该煤层2号回采工作面,进而可以对形成的已完成消突的该煤层1号回采工作面和/2号回采工作面进行回采,并完成其顺槽的沿空留巷。
以保护层300举例而言,如图2所示,利用保护层300首采工作面301轨道顺槽302形成的第一留巷304施工顺层长钻孔800,预抽保护层3001号回采工作面306的瓦斯及保护层3001号回采工作面306的轨道顺槽307区域的条带瓦斯,待保护层3001号回采工作面306区域的瓦斯及保护层3001号回采工作面306的轨道顺槽307区域的条带瓦斯治理达标后,施工保护层3001号回采工作面306的轨道顺槽307,此时保护层300首采工作面301的轨道顺槽302形成的第一留巷304作为保护层3001号回采工作面306的运输顺槽使用,从而形成保护层3001号回采工作面306;另一方面,如图3所示,利用保护层300首采工作面301的运输顺槽303形成的第二留巷305施工顺层长钻孔800,预抽保护层3002号回采工作面308的瓦斯及保护层3002号回采工作面308的运输顺槽309区域的条带瓦斯,待保护层3002号回采工作面308区域的瓦斯及保护层3002号回采工作面308运输顺槽区域309的条带瓦斯治理达标后,施工保护层3002号回采工作面308的运输顺槽309,此时保护层300首采工作面301的运输顺槽303形成的第二留巷305作为保护层3002号回采工作面308的轨道顺槽使用,从而形成保护层3002号回采工作面308。
以1号煤层400举例而言,利用1号煤层400首采工作面401轨道顺槽402形成的留巷施工顺层长钻孔800,预抽1号煤层4001号回采工作面404的瓦斯及1号煤层4001号回采工作面404的轨道顺槽区域的条带瓦斯,待1号煤层4001号回采工作面404区域的瓦斯及1号煤层4001号回采工作面404的轨道顺槽区域的条带瓦斯治理达标后,施工1号煤层4001号回采工作面404的轨道顺槽,此时1号煤层400首采工作面401的轨道顺槽402形成的留巷作为1号煤层4001号回采工作面404的运输顺槽使用,从而形成1号煤层4001号回采工作面404;另一方面,利用1号煤层400首采工作面401的运输顺槽403形成的留巷施工顺层长钻孔800,预抽1号煤层4002号回采工作面405的瓦斯及1号煤层4002号回采工作面405运输顺槽区域的条带瓦斯,待1号煤层4002号回采工作面405区域的瓦斯及1号煤层4002号回采工作面405运输顺槽区域的条带瓦斯治理达标后,施工1号煤层4002号回采工作面405的运输顺槽,此时1号煤层400首采工作面401的运输顺槽403形成的留巷作为1号煤层4002号回采工作面405的轨道顺槽使用,从而形成1号煤层4002号回采工作面405。
以2号煤层500举例而言,利用2号煤层500首采工作面501的轨道顺槽502形成的留巷施工顺层长钻孔800,预抽2号煤层5001号回采工作面504的瓦斯及2号煤层5001号回采工作面504的轨道顺槽区域的条带瓦斯,待2号煤层5001号回采工作面504区域的瓦斯及2号煤层5001号回采工作面504的轨道顺槽区域的条带瓦斯治理达标后,施工2号煤层5001号回采工作面504的轨道顺槽,此时2号煤层500首采工作面501的轨道顺槽502形成的留巷作为2号煤层5001号回采工作面504的运输顺槽使用,从而形成2号煤层5001号回采工作面504;另一方面,利用2号煤层500首采工作面501的运输顺槽503形成的留巷施工顺层长钻孔800,预抽2号煤层5002号回采工作面505的瓦斯及2号煤层5002号回采工作面505的运输顺槽区域的条带瓦斯,待2号煤层5002号回采工作面505区域的瓦斯及2号煤层5002号回采工作面505的运输顺槽区域的条带瓦斯治理达标后,施工2号煤层5002号回采工作面505的运输顺槽,此时2号煤层500首采工作面501的运输顺槽503形成的留巷作为2号煤层5002号回采工作面505的轨道顺槽使用,从而形成2号煤层5002号回采工作面505。
更进一步的,在任意煤层中形成了消突后的1号回采工作面或者2号回采工作面后,其回采过程中顺槽形成的留巷可以进一步用于对相邻的未开采工作面进行消突。即在任一煤层中,可以利用2n-1号回采工作面的顺槽施工顺层长钻孔800预抽2n+1号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯;也可以利用2n号回采工作面的顺槽施工顺层长钻孔800预抽2n+2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯,n为正整数。
以保护层300举例而言,保护层3001号回采工作面306回采中或回采后,可以利用保护层3001号回采工作面306的轨道顺槽307形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽保护层3003号回采工作面的瓦斯及保护层3003号回采工作面轨道顺槽区域的条带瓦斯;保护层3003号回采工作面回采中或回采后,可以利用保护层3003号回采工作面的轨道顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽保护层3005号回采工作面的瓦斯及保护层3005号回采工作面轨道顺槽区域的条带瓦斯,如此往复可以完成保护层300首采工作面301的轨道顺槽302一侧所有工作面的瓦斯抽采;保护层3002号回采工作面308回采中或回采后,可以利用保护层3002号回采工作面308的运输顺槽309形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽保护层3004号回采工作面的瓦斯及保护层3004号回采工作面运输顺槽区域的条带瓦斯;保护层3004号回采工作面回采中或回采后,可以利用保护层3004号回采工作面的运输顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽保护层3006号回采工作面的瓦斯及保护层3006号回采工作面运输顺槽区域的条带瓦斯,如此往复可以完成保护层300首采工作面301的运输顺槽303一侧所有工作面的瓦斯抽采。
以X号煤层举例而言,X号煤层1号回采工作面回采中或回采后,可以利用X号煤层1号回采工作面的轨道顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽X号煤层3号回采工作面的瓦斯及X号煤层3号回采工作面轨道顺槽区域的条带瓦斯;X号煤层3号回采工作面回采中或回采后,可以利用X号煤层3号回采工作面的轨道顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽X号煤层5号回采工作面的瓦斯及X号煤层5号回采工作面轨道顺槽区域的条带瓦斯,如此往复可以完成X号煤层轨道顺槽一侧所有工作面的瓦斯抽采;X号煤层2号回采工作面回采中或回采后,可以利用X号煤层2号回采工作面的运输顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽X号煤层4号回采工作面的瓦斯及X号煤层4号回采工作面运输顺槽区域的条带瓦斯;X号煤层4号回采工作面回采中或回采后,可以利用X号煤层4号回采工作面的运输顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽X号煤层6号回采工作面的瓦斯及X号煤层6号回采工作面运输顺槽区域的条带瓦斯,如此往复可以完成X号煤层运输顺槽一侧所有工作面的瓦斯抽采。其中,X表示正整数。
在本实施例中,对于各煤层中首采工作面的构建均需要形成完善的通风系统。对于保护层300首采工作面301而言,是通过联络巷将瓦斯抽采巷与保护层300首采工作面两顺槽的留巷段连通;对于其他各煤层而言,可以通过联络巷将本煤层首采工作面的两顺槽的留巷段与相邻煤层工作面的顺槽留巷连通。对于各煤层中除了首采工作面之外的其他回采工作面的完善通风,可以通过传统的两面三巷或三面四巷的方式完成,也可以通过联络巷跨煤层与相邻煤层的顺槽连通,本领域技术人员可以根据需要来具体选择。在本申请实施方式中,形成完善的通风系统的一个主要目的在于,可以在回采过程中实现对顺槽留巷段的通风,从而使得在回采过程中就可以在留巷段中进行施工穿层抽采钻孔900预抽相邻煤层的瓦斯以及施工顺层长钻孔800施工本煤层内相邻工作面的瓦斯,可以实现“采”与“抽”统筹进行。可利用留下来的巷道对上相邻煤层或者下相邻煤层的瓦斯进行抽放,实现上相邻煤层或者下相邻煤层的瓦斯抽采与本煤层回采工作面的回采同时进行,上下煤层之间的“采”和“抽”可统筹系统进行,实现上、下协同开采,解决采掘接替紧张的问题。还可以利用留下来的巷道对本煤层相邻回采工作面的瓦斯进行抽放,实现相邻工作面的瓦斯抽采与本回采工作面的回采同时进行,相邻回采工作面之间的“采”和“抽”可统筹系统进行,实现煤层内多回采工作面的协同开采,解决采掘接替紧张的问题。
实施例2
如图6-10所示,近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法包括以下的步骤。
步骤一:在突出煤层群的多个煤层中确定处保护层300,保护层300优选为突出煤层群中部的某一煤层,用以在其中建立首采工作面后,可以分别向上和向下开拓。
位于保护层300一侧的煤层在远离保护层300的方向上按奇数从1号煤层400开始由小到大依次命名,保护层300另一侧的煤层在远离保护层300的方向上按偶数从2号煤层500开始由小到大依次命名。在本实施例中,位于保护层300上方的煤层在远离保护层300的方向上依次命名为1号煤层400、3号煤层、5号煤层、……。在本实施例中,位于保护层300下方的煤层在远离保护层300的方向上依次命名为2号煤层500、4号煤层、6号煤层、……。
每个煤层内具有一个首采工作面,首采工作面一侧的回采工作面在远离首采工作面的方向上按奇数从1号回采工作面开始由小到大依次命名,命名方式为XX煤层1号回采工作面、XX煤层3号回采工作面、XX煤层5号回采工作面、……;首采工作面另一侧的回采工作面在远离首采工作面的方向上按偶数从2号回采工作面开始由小到大依次命名,命名方式为XX煤层2号回采工作面、XX煤层4号回采工作面、XX煤层6号回采工作面、……。更为具体的,在本申请文件中,各煤层中位于首采工作面的轨道顺槽一侧的回采工作面依次命名为1号回采工作面、3号回采工作面、5号回采工作面、……,各煤层中位于首采工作面的运输顺槽一侧的回采工作面依次命名为2号回采工作面、4号回采工作面、6号回采工作面、……。
步骤二:如图6所示,在保护层300中确定出首采工作面301及其两顺槽的位置,在与保护层300相邻的岩层中设置与首采工作面的两顺槽对应的两条瓦斯抽采巷,利用两条瓦斯抽采巷抽取所述保护层300首采工作面301的两顺槽区域的条带瓦斯。其中,瓦斯抽采巷为位于保护层300上方相邻岩层的顶抽巷,即瓦斯抽采巷布置在保护层300的顶板。具体的,保护层300的首采工作面301的两顺槽包括运输顺槽303和轨道顺槽302,瓦斯抽采巷包括与运输顺槽303对应的瓦斯抽采进风巷601和与轨道顺槽302对应的瓦斯抽采回风巷602,利用瓦斯抽采进风巷601向下施工穿层抽采钻孔900抽取保护层300首采工作面301运输顺槽303区域的条带瓦斯,利用瓦斯抽采回风巷602向下施工穿层抽采钻孔900抽取保护层300首采工作面301轨道顺槽302区域的条带瓦斯。
待保护层300首采工作面301的顺槽区域的瓦斯治理达标后,在保护层300首采工作面301的两侧形成运输顺槽303和轨道顺槽302,并利用保护层300首采工作面301的顺槽抽取所述首采工作面301区域内的瓦斯。瓦斯抽采进风巷601和瓦斯抽采回风巷602之间通过连接巷603贯通,瓦斯抽采进风巷601与进风大巷100连通,瓦斯抽采回风巷602与回风大巷200连通,首采工作面301的轨道顺槽302与运输顺槽303均与进风大巷100连通,在保护层300的首采工作301的回采过程中实施轨道顺槽302和运输顺槽303的沿空留巷,两条留巷段分别与其对应的瓦斯抽采巷通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。具体的,保护层300的首采工作面在回采过程中,轨道顺槽302通过切顶卸压留巷工艺形成第一留巷304,首采工作面301的运输顺槽303通过切顶卸压留巷工艺形成第二留巷305,首采工作面301的轨道顺槽302及其形成的第一留巷304通过第三联络巷703与瓦斯抽采回风巷602连通,首采工作面301的运输顺槽303及其形成的第二留巷305通过第四联络巷704与瓦斯抽采进风巷601连通,其中形成的通风系统中的气流流动路径如图6所示。
首采工作面的上述布置方式不留煤柱,减少应力集中。首采工作面301采用切顶卸压无煤柱自成巷工艺,把首采工作面301的两个顺槽巷道保留下来,并利用瓦斯抽采进风巷601和瓦斯抽采回风巷602形成完善的通风系统。
步骤三:如图7-9所示,利用保护层300首采工作面301顺槽施工顺层长钻孔800,预抽保护层3001号回采工作面306及其顺槽区域和/或2号回采工作面308及其顺槽区域的瓦斯。具体地,在首采工作面301轨道顺槽302施工顺层长钻孔800预抽1号回采工作面306的瓦斯和1号回采工作面306轨道顺槽307条带瓦斯,在首采工作面301运输顺槽303施工顺层长钻孔800预抽2号回采工作面308的瓦斯和2号回采工作面308运输顺槽309区域的条带瓦斯。
需要说明的是,由于采用了切顶留巷工艺,前一个回采工作面的轨道顺槽在回采过程中,采空区顶板沿着预裂切缝垮落形成巷帮,利用原巷道部分空间和支护自动形成新巷道,前一个回采工作面的轨道顺槽形成的留巷可以作为下一相邻回采工作面的运输顺槽;同样地,由于采用了切顶留巷工艺,前一个回采工作面的运输顺槽在回采过程中,采空区顶板沿着预裂切缝垮落形成巷帮,利用原巷道部分空间和支护自动形成新巷道,前一个回采工作面的运输顺槽形成的留巷可以作为下一相邻回采工作面的轨道顺槽。具体在本步骤中,保护层300首采工作面301的轨道顺槽302在回采过程中形成的第一留巷304,可以作为保护层3001号回采工作面306的运输顺槽;保护层300首采工作面301的运输顺槽303在回采过程中形成的第二留巷305,可以作为保护层3002号回采工作面308的轨道顺槽。即首采工作面301的两个顺槽留巷后可以作为保护层300煤层中相邻工作面的顺槽使用,不留煤柱,取消本煤层及相邻煤层煤柱周围应力集中,减少回采巷道到围岩变形,保证矿井安全高效生产。
与此同时,如图7-10所示,可以利用保护层300首采工作面301的顺槽形成的留巷和瓦斯抽采巷施工穿层抽采钻孔900预抽1号煤层400和/或2号煤层500的条带瓦斯,在条带瓦斯治理达标的区域施工1号煤层400的两顺槽和/或2号煤层500的两顺槽,形成1号煤层400首采工作面401和/或2号煤层500的首采工作面501,并利用首采工作面的顺槽抽取首采工作面区域内的瓦斯,在首采工作面的回采过程中实施两顺槽的沿空留巷,两条留巷段分别与瓦斯抽采巷或者保护层300首采工作面301的两顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。具体地,利用保护层300首采工作面301的轨道顺槽302形成的第一留巷304向下施工穿层抽采钻孔900预抽2号煤层500的条带瓦斯,其对应于2号煤层500首采工作面501的轨道顺槽502区域;利用保护层300首采工作面301的运输顺槽303形成的第二留巷305向下施工穿层抽采钻孔900预抽2号煤层500的条带瓦斯,其对应于2号煤层500首采工作面501的运输顺槽503区域;在瓦斯抽采进风巷601向上施工穿层抽采钻孔900预抽1号煤层400的条带瓦斯,其对应于1号煤层400首采工作面401的轨道顺槽402区域;在瓦斯抽采回风巷602向上施工穿层抽采钻孔900预抽1号煤层400的条带瓦斯,其对应于1号煤层400首采工作面401的运输顺槽403区域。
在上面的实施方式中,通过保护层300首采工作面301顺槽形成的沿空留巷向下施工穿层抽采钻孔900预抽2号煤层500的条带瓦斯,相较从瓦斯抽采巷向2号煤层500施工穿层抽采钻孔900的方式,钻孔的距离缩短,减少打钻时间,封孔效果好,从而减少工作面瓦斯治理的时间。
更进一步地,可以利用2n-1号煤层400首采工作面的顺槽施工穿层抽采钻孔900预抽2n+1号煤层400的条带瓦斯,和/或利用2n号煤层首采工作面的顺槽施工穿层抽采钻孔900预抽2n+2号煤层500的条带瓦斯,n为正整数。具体而言,可以利用1号煤层400首采工作面401的轨道顺槽402和运输顺槽403分别施工穿层抽采钻孔900预抽3号煤层的条带瓦斯,可以利用2号煤层500首采工作面501的轨道顺槽502和运输顺槽503分别施工穿层抽采钻孔900预抽4号煤层的条带瓦斯;按照这种方式,可以分别向上和向下延伸,完成抽取所有煤层中首采工作面对应的顺槽区域的条带瓦斯,可以为各煤层首采工作面顺槽的掘进消除障碍。
在上述实施方式的基础上,在一些实施方式中,在条带瓦斯治理达标的区域施工2n+1号煤层400的轨道顺槽和运输顺槽,从而形成2n+1号煤层400首采工作面,并利用2n+1号煤层400首采工作面的顺槽抽取2n+1号煤层400首采工作面区域内的瓦斯,在2n+1号煤层400首采工作面的回采过程中实施轨道顺槽和运输顺槽的沿空留巷,留巷段分别与相邻2n-1号煤层400的首采工作面的轨道顺槽和运输顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统;在一些实施方式中,在条带瓦斯治理达标的区域施工2n+2号煤层500的轨道顺槽和运输顺槽,从而形成2n+2号煤层500的首采工作面,并利用2n+2号煤层500首采工作面的顺槽抽取2n+2号煤层500首采工作面区域内的瓦斯,在2n+2号煤层500首采工作面的回采过程中实施轨道顺槽和运输顺槽的沿空留巷,留巷段分别与相邻2n号煤层的首采工作面的轨道顺槽和运输顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。
步骤四:在各煤层中,利用该煤层的首采工作面顺槽施工顺层长钻孔800,预抽该煤层1号回采工作面及其顺槽区域和/或该煤层2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯,待该煤层1号回采工作面及其顺槽区域和/或该煤层2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯治理达标后,施工该煤层1号回采工作面的顺槽和/或该煤层2号回采工作面的顺槽,形成该煤层1号回采工作面和/或该煤层2号回采工作面,进而可以对形成的已完成消突的该煤层1号回采工作面和/2号回采工作面进行回采,并完成其顺槽的沿空留巷。
以保护层300举例而言,如图7所示,利用保护层300首采工作面301轨道顺槽302形成的第一留巷304施工顺层长钻孔800,预抽保护层3001号回采工作面306的瓦斯及保护层3001号回采工作面306的轨道顺槽307区域的条带瓦斯,待保护层3001号回采工作面306区域的瓦斯及保护层3001号回采工作面306的轨道顺槽307区域的条带瓦斯治理达标后,施工保护层3001号回采工作面306的轨道顺槽307,此时保护层300首采工作面301的轨道顺槽302形成的第一留巷304作为保护层3001号回采工作面306的运输顺槽使用,从而形成保护层3001号回采工作面306;另一方面,如图8所示,利用保护层300首采工作面301的运输顺槽303形成的第二留巷305施工顺层长钻孔800,预抽保护层3002号回采工作面308的瓦斯及保护层3002号回采工作面308的运输顺槽309区域的条带瓦斯,待保护层3002号回采工作面308区域的瓦斯及保护层3002号回采工作面308运输顺槽区域309的条带瓦斯治理达标后,施工保护层3002号回采工作面308的运输顺槽309,此时保护层300首采工作面301的运输顺槽303形成的第二留巷305作为保护层3002号回采工作面308的轨道顺槽使用,从而形成保护层3002号回采工作面308。
以1号煤层400举例而言,利用1号煤层400首采工作面401轨道顺槽402形成的留巷施工顺层长钻孔800,预抽1号煤层4001号回采工作面404的瓦斯及1号煤层4001号回采工作面404的轨道顺槽区域的条带瓦斯,待1号煤层4001号回采工作面404区域的瓦斯及1号煤层4001号回采工作面404的轨道顺槽区域的条带瓦斯治理达标后,施工1号煤层4001号回采工作面404的轨道顺槽,此时1号煤层400首采工作面401的轨道顺槽402形成的留巷作为1号煤层4001号回采工作面404的运输顺槽使用,从而形成1号煤层4001号回采工作面404;另一方面,利用1号煤层400首采工作面401的运输顺槽403形成的留巷施工顺层长钻孔800,预抽1号煤层4002号回采工作面405的瓦斯及1号煤层4002号回采工作面405运输顺槽区域的条带瓦斯,待1号煤层4002号回采工作面405区域的瓦斯及1号煤层4002号回采工作面405运输顺槽区域的条带瓦斯治理达标后,施工1号煤层4002号回采工作面405的运输顺槽,此时1号煤层400首采工作面401的运输顺槽403形成的留巷作为1号煤层4002号回采工作面405的轨道顺槽使用,从而形成1号煤层4002号回采工作面405。
以2号煤层500举例而言,利用2号煤层500首采工作面501的轨道顺槽502形成的留巷施工顺层长钻孔800,预抽2号煤层5001号回采工作面504的瓦斯及2号煤层5001号回采工作面504的轨道顺槽区域的条带瓦斯,待2号煤层5001号回采工作面504区域的瓦斯及2号煤层5001号回采工作面504的轨道顺槽区域的条带瓦斯治理达标后,施工2号煤层5001号回采工作面504的轨道顺槽,此时2号煤层500首采工作面501的轨道顺槽502形成的留巷作为2号煤层5001号回采工作面504的运输顺槽使用,从而形成2号煤层5001号回采工作面504;另一方面,利用2号煤层500首采工作面501的运输顺槽503形成的留巷施工顺层长钻孔800,预抽2号煤层5002号回采工作面505的瓦斯及2号煤层5002号回采工作面505的运输顺槽区域的条带瓦斯,待2号煤层5002号回采工作面505区域的瓦斯及2号煤层5002号回采工作面505的运输顺槽区域的条带瓦斯治理达标后,施工2号煤层5002号回采工作面505的运输顺槽,此时2号煤层500首采工作面501的运输顺槽503形成的留巷作为2号煤层5002号回采工作面505的轨道顺槽使用,从而形成2号煤层5002号回采工作面505。
更进一步的,在任意煤层中形成了消突后的1号回采工作面或者2号回采工作面后,其回采过程中顺槽形成的留巷可以进一步用于对相邻的未开采工作面进行消突。即在任一煤层中,可以利用2n-1号回采工作面的顺槽施工顺层长钻孔800预抽2n+1号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯;也可以利用2n号回采工作面的顺槽施工顺层长钻孔800预抽2n+2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯,n为正整数。
以保护层300举例而言,保护层3001号回采工作面306回采中或回采后,可以利用保护层3001号回采工作面306的轨道顺槽307形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽保护层3003号回采工作面的瓦斯及保护层3003号回采工作面轨道顺槽区域的条带瓦斯;保护层3003号回采工作面回采中或回采后,可以利用保护层3003号回采工作面的轨道顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽保护层3005号回采工作面的瓦斯及保护层3005号回采工作面轨道顺槽区域的条带瓦斯,如此往复可以完成保护层300首采工作面301的轨道顺槽302一侧所有工作面的瓦斯抽采;保护层3002号回采工作面308回采中或回采后,可以利用保护层3002号回采工作面308的运输顺槽309形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽保护层3004号回采工作面的瓦斯及保护层3004号回采工作面运输顺槽区域的条带瓦斯;保护层3004号回采工作面回采中或回采后,可以利用保护层3004号回采工作面的运输顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽保护层3006号回采工作面的瓦斯及保护层3006号回采工作面运输顺槽区域的条带瓦斯,如此往复可以完成保护层300首采工作面301的运输顺槽303一侧所有工作面的瓦斯抽采。
以X号煤层举例而言,X号煤层1号回采工作面回采中或回采后,可以利用X号煤层1号回采工作面的轨道顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽X号煤层3号回采工作面的瓦斯及X号煤层3号回采工作面轨道顺槽区域的条带瓦斯;X号煤层3号回采工作面回采中或回采后,可以利用X号煤层3号回采工作面的轨道顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽X号煤层5号回采工作面的瓦斯及X号煤层5号回采工作面轨道顺槽区域的条带瓦斯,如此往复可以完成X号煤层轨道顺槽一侧所有工作面的瓦斯抽采;X号煤层2号回采工作面回采中或回采后,可以利用X号煤层2号回采工作面的运输顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽X号煤层4号回采工作面的瓦斯及X号煤层4号回采工作面运输顺槽区域的条带瓦斯;X号煤层4号回采工作面回采中或回采后,可以利用X号煤层4号回采工作面的运输顺槽形成的留巷施工顺层长钻孔800预抽X号煤层6号回采工作面的瓦斯及X号煤层6号回采工作面运输顺槽区域的条带瓦斯,如此往复可以完成X号煤层运输顺槽一侧所有工作面的瓦斯抽采。其中,X表示正整数。
在本实施例中,对于各煤层中首采工作面的构建均需要形成完善的通风系统。对于保护层300首采工作面301而言,是通过联络巷将瓦斯抽采巷与保护层300首采工作面两顺槽的留巷段连通;对于其他各煤层而言,可以通过联络巷将本煤层首采工作面的两顺槽的留巷段与相邻煤层工作面的顺槽留巷连通。对于各煤层中除了首采工作面之外的其他回采工作面的完善通风,可以通过传统的两面三巷或三面四巷的方式完成,也可以通过联络巷跨煤层与相邻煤层的顺槽连通,本领域技术人员可以根据需要来具体选择。在本申请实施方式中,形成完善的通风系统的一个主要目的在于,可以在回采过程中实现对顺槽留巷段的通风,从而使得在回采过程中就可以在留巷段中进行施工穿层抽采钻孔900预抽相邻煤层的瓦斯以及施工顺层长钻孔800施工本煤层内相邻工作面的瓦斯,可以实现“采”与“抽”统筹进行。可利用留下来的巷道对上相邻煤层或者下相邻煤层的瓦斯进行抽放,实现上相邻煤层或者下相邻煤层的瓦斯抽采与本煤层回采工作面的回采同时进行,上下煤层之间的“采”和“抽”可统筹系统进行,实现上、下协同开采,解决采掘接替紧张的问题。还可以利用留下来的巷道对本煤层相邻回采工作面的瓦斯进行抽放,实现相邻工作面的瓦斯抽采与本回采工作面的回采同时进行,相邻回采工作面之间的“采”和“抽”可统筹系统进行,实现煤层内多回采工作面的协同开采,解决采掘接替紧张的问题。
以上仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法,其特征在于,包括以下步骤:
在突出煤层群中确定出保护层,保护层一侧的煤层在远离保护层的方向上按奇数从1号煤层开始由小到大依次命名,保护层另一侧的煤层在远离保护层的方向上按偶数从2号煤层开始由小到大依次命名,每个煤层内具有一个首采工作面,首采工作面一侧的回采工作面在远离首采工作面的方向上按奇数从1号回采工作面开始由小到大依次命名,首采工作面另一侧的回采工作面在远离首采工作面的方向上按偶数从2号回采工作面开始由小到大依次命名;
在保护层中确定出首采工作面及其两顺槽的位置,在与保护层相邻的岩层中设置与首采工作面的两顺槽对应的两条瓦斯抽采巷,利用两条瓦斯抽采巷抽取所述保护层首采工作面的两顺槽区域的条带瓦斯;
在所述保护层首采工作面两侧形成两顺槽,并利用所述保护层首采工作面的顺槽抽取所述首采工作面区域内的瓦斯,两条瓦斯抽采巷之间通过连接巷贯通,在所述首采工作的回采过程中实施两顺槽的沿空留巷,两条留巷段分别与其对应的瓦斯抽采巷通过联络巷贯通,形成完善的通风系统;
利用保护层首采工作面顺槽施工顺层长钻孔,预抽保护层1号回采工作面及其顺槽区域和/或2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯;
保护层1号回采工作面及其顺槽区域和/或保护层2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯治理达标后,施工保护层1号回采工作面的顺槽和/或保护层2号回采工作面的顺槽,形成保护层1号回采工作面和/或保护层2号回采工作面。
2.根据权利要求1所述的近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法,其特征在于,
利用保护层首采工作面的顺槽和瓦斯抽采巷施工穿层抽采钻孔预抽1号煤层和/或2号煤层的条带瓦斯,在条带瓦斯治理达标的区域施工1号煤层的两顺槽和/或2号煤层的两顺槽,形成1号煤层首采工作面和/或2号煤层的首采工作面,并利用首采工作面的顺槽抽取首采工作面区域内的瓦斯,在首采工作面的回采过程中实施两顺槽的沿空留巷,两条留巷段分别与瓦斯抽采巷或者保护层首采工作面的两顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。
3.根据权利要求2所述的近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法,其特征在于,
利用2n-1号煤层首采工作面的顺槽施工穿层抽采钻孔预抽2n+1号煤层的条带瓦斯,和/或利用2n号煤层首采工作面的顺槽施工穿层抽采钻孔预抽2n+2号煤层的条带瓦斯,n为正整数;
在条带瓦斯治理达标的区域施工2n+1号煤层的两顺槽和/或2n+2号煤层的两顺槽,形成2n+1号煤层首采工作面和/或2n+2号煤层的首采工作面,并利用首采工作面的顺槽抽取首采工作面区域内的瓦斯,在首采工作的回采过程中实施两顺槽的沿空留巷,留巷段分别与相邻煤层的首采工作面的两顺槽通过联络巷贯通,形成完善的通风系统。
4.根据权利要求3所述的近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法,其特征在于,
在各煤层中,利用该煤层的首采工作面顺槽施工顺层长钻孔,预抽1号回采工作面及其顺槽区域和/或2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯;
1号回采工作面及其顺槽区域和/或2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯治理达标后,施工1号回采工作面的顺槽和/或2号回采工作面的顺槽,形成1号回采工作面和/或2号回采工作面。
5.根据权利要求4所述的近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法,其特征在于,在任一煤层中,利用2n-1号回采工作面的顺槽施工顺层长钻孔预抽2n+1号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯,和/或利用2n号回采工作面的顺槽施工顺层长钻孔预抽2n+2号回采工作面及其顺槽区域的瓦斯,n为正整数,按照相同方法直至完成整个煤层的瓦斯抽采。
6.根据权利要求1所述的近距离突出煤层群的立体式瓦斯抽采方法,其特征在于,所述瓦斯抽采巷为位于所述保护层上方相邻岩层的顶抽巷或位于所述保护层下方相邻岩层的底抽巷。
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