單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯方法
【專利摘要】一種單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯抽采方法，涉及礦井支護與瓦斯抽采領域。在工作面的進風順槽和回風順槽上向本工作面沿煤層傾向平行鉆出多道順層鉆孔，使用氣動瓦斯抽采裝置進行瓦斯抽采；在本工作面運輸順槽下向沿煤層傾向的順層鉆孔抽采鄰近工作面煤層瓦斯并與抽采管路連通對鄰近工作面區域煤層進行瓦斯抽采；抽采結束后對工作面中的煤層進行回采；繼續抽采直至結束，重復上述步驟直至完成煤層的開采。其實現無煤柱開采，提高煤炭回收率，且節省了總的瓦斯抽采時間，提高瓦斯抽采效果，實現煤與瓦斯共采。
【專利說明】單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煤層瓦斯抽采方法，尤其是一種適用于提高被保護區段開采區域內瓦斯預抽時間的單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯方法。
【背景技術】
[0002]我國高瓦斯低透氣性煤層分布廣泛。對于煤層群賦存條件而言，合理選擇瓦斯含量小、安全隱患可控的保護層開采，利用巖層移動引起的卸壓增透效應，使吸附瓦斯充分解吸為游離瓦斯并實施抽采，在瓦斯充分抽采的基礎上再進行煤層群的規模化開采，是煤礦防治瓦斯災害行之有效的方法。該方法目前在淮南等礦區得到了深入地推廣應用，取得了十分明顯的效果。但是對于單一低透氣性煤層，只能采取預抽煤層瓦斯的區域防突措施。預抽煤層瓦斯作為區域性防突措施，于20世紀70年代以來首先在撫順、中梁山和北票取得成功，成為單一煤層開采礦區首選的防突措施。
[0003]對于單一低透氣煤與瓦斯突出礦井、沖擊地壓礦井來說，不僅巷道掘進速度慢，而且在施工過程中，極易發生煤與瓦斯突出、沖擊地壓，嚴重威脅安全生產。為了使下區段回風巷處于卸壓帶內，通常采用沿空掘巷，但沿空掘巷必須在鄰近工作面采完和采空區頂板巖層活動大體穩定以進行，并且下區段另一條巷道(運輸順槽或回風順槽)，需要實施頂(或底)抽巷，并通過穿層鉆孔提前預抽，解除煤巷設計掘進范圍內的煤層瓦斯，消除煤與瓦斯突出危險后才能安全掘進。該措施需要施工大量的巖石巷道，對礦井運輸提升系統造成比較大的壓力。回采工作面送出后，要想達到消除煤與瓦斯突出危險的目標，往往還要經過長達數月的連續抽采，造成從煤巷開始掘進到工作面預抽達標，往往需要I?2年、甚至更長的時間，使得突出礦井采掘接替更為緊張。隨著礦井開采深度的逐步加大，煤層瓦斯含量和壓力逐步升高，這一問題將更為明顯。
【發明內容】
[0004]技術問題:本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提出一種步驟簡單，實時性強，效率高的單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯抽采方法。
[0005]技術方案:本發明的單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯抽采方法，包括以下步驟:
a.在采煤工作面前方的進風順槽和回風順槽兩側交替沿煤層傾向平行鉆出多排多條搭接的順層鉆孔，用封孔管對順層鉆孔進行封孔，并連接瓦斯抽采管網，進行瓦斯抽采；
b.在工作面的進風順槽下向沿鄰近工作面中的煤層傾向平行鉆出多道順層鉆孔，順層鉆孔穿出鄰近工作面進風順槽及鄰近工作面開切眼以外大于15m的距離，鉆孔完畢后使用封孔管對順層鉆孔進行封孔，將瓦斯抽采裝置的匯流管連接封孔管，并與抽采管路連通對鄰近工作面區域煤層進行瓦斯抽采；
c.當工作面中煤層殘余瓦斯含量降至8m3/t以下或殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下時結束抽采，抽采結束后對工作面中的煤層進行回采，此回采期間，鄰近工作面中繼續瓦斯抽采，從而增加鄰近工作面的瓦斯抽采時間，所述回采是對運輸順槽后預留的煤柱進行實施無煤柱沿空留巷法采掘，并采用高水材料或膏體材料進行沿空留巷巷旁充填；
d.繼續抽采鄰近工作面瓦斯直至煤層殘余瓦斯含量降至8m3/t以下或殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下，結束鄰近工作面的瓦斯抽采；
e.重復上述步驟挖掘新的采煤工作面，進行新工作面回采和下一個工作面的瓦斯抽采，直至完成煤層的開采。
[0006]所述工作面瓦斯抽放鉆孔的封孔長度不低于IOm ;所述順層鉆孔的孔底交叉距離不少于10m，順層鉆孔間距和排距為I m?4m，順層鉆孔的直徑為70mm?130臟。
[0007]有益技術效果:1、本發明可以不需要施工大量的巖石巷道，減少矸石排放；2、對運輸順槽后預留的煤柱進行實施無煤柱沿空留巷法采掘，實現無煤柱開采，提高煤炭回收率；3、相鄰工作面的煤層與本工作面的煤層同時抽采瓦斯，從而延長相鄰工作面煤層的瓦斯抽放時間，節省了總的瓦斯抽采時間，提高瓦斯抽采效果，實現煤與瓦斯共采；4、緩解突出煤層采掘接替緊張，提高工作面產量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯抽采方法示意圖。
[0009]圖中:1-工作面，2-回風順槽，3-進風順槽，4-未采區，5-采空區，6-順層鉆孔，7-鄰近工作面，8-巷旁支護體，9-鄰近工作面進風順槽，10-鄰近工作面開切眼。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，本發明的單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯方法，其包括在采煤區挖掘出進風順槽3、回風順槽2從而形成工作面1，并在工作面I后方挖掘出開切眼從而組成U型工作面，其中工作面I的風順槽3 —側為未采區4，工作面I的回風順槽2 —側為鄰近工作面7 ;還包括如下步驟:
a.在采煤工作面I前方的進風順槽3和回風順槽2兩側交替沿煤層傾向平行鉆出多排多條搭接的順層鉆孔6，用封孔管對順層鉆孔6進行封孔，并連接瓦斯抽采管網，進行瓦斯抽采；
b.在工作面I的進風順槽3下向沿鄰近工作面7中的煤層傾向平行鉆出多道順層鉆孔6，順層鉆孔6穿出鄰近工作面7進風順槽3及鄰近工作面開切眼10以外大于15m的距離，鉆孔完畢后使用封孔管對順層鉆孔6進行封孔，將瓦斯抽采裝置的匯流管連接封孔管，并與抽采管路連通對鄰近工作面7區域煤層進行瓦斯抽采；
c.當工作面I中煤層殘余瓦斯含量降至8m3/t以下或殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下時結束抽采，抽采結束后對工作面I中的煤層進行回采，所述回采中在采空區5上設有巷旁支護體8，此回采期間，鄰近工作面7中繼續瓦斯抽采，從而增加鄰近工作面7的瓦斯抽采時間，所述回采是對運輸順槽后預留的煤柱進行實施無煤柱沿空留巷法采掘，并采用高水材料或膏體材料進行沿空留巷巷旁充填；
d.繼續抽采鄰近工作面7瓦斯直至煤層殘余瓦斯含量降至8m3/t以下或殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下，結束鄰近工作面7的瓦斯抽采； e.重復上述步驟挖掘新的采煤工作面，進行新工作面回采和下一個工作面的瓦斯抽采，直至完成所有煤層的開采。
[0011]所述瓦斯抽放鉆孔的封孔長度不低于10m。
[0012]所述順層鉆孔6的孔底交叉距離不少于10m，順層鉆孔6間距和排距為I m?4m，順層鉆孔6的直徑為70mm?130mm。
【權利要求】
1.一種單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯抽采方法，其特征在于:所述巷道支護與瓦斯抽采方法包括以下步驟: a.在采煤工作面(I)前方的進風順槽(3)和回風順槽(2)兩側交替沿煤層傾向平行鉆出多排多條搭接的順層鉆孔(6)，用封孔管對順層鉆孔(6)進行封孔，并連接瓦斯抽采管網，進行瓦斯抽采； b.在工作面(I)的進風順槽(3)下向沿鄰近工作面(7)中的煤層傾向平行鉆出多道順層鉆孔(6)，順層鉆孔(6)穿出鄰近工作面(7)進風順槽(3)及鄰近工作面開切眼(10)以外大于15m的距離，鉆孔完畢后使用封孔管對順層鉆孔(6)進行封孔，將瓦斯抽采裝置的匯流管連接封孔管，并與抽采管路連通對鄰近工作面(7)區域煤層進行瓦斯抽采； c.當工作面(I)中煤層殘余瓦斯含量降至8m3/t以下或殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下時結束抽采，抽采結束后對工作面(I)中的煤層進行回采，此回采期間，鄰近工作面(7)中繼續瓦斯抽采，從而增加鄰近工作面(7)的瓦斯抽采時間，所述回采是對運輸順槽后預留的煤柱進行實施無煤柱沿空留巷法采掘，并采用高水材料或膏體材料進行沿空留巷巷旁充填； d.繼續抽采鄰近工作面(7)瓦斯直至煤層殘余瓦斯含量降至8m3/t以下或殘余瓦斯壓力降到0.74MPa以下，結束鄰近工作面(7)的瓦斯抽采； e.重復上述步驟挖掘新的采煤工作面，進行新工作面回采和下一個工作面的瓦斯抽采，直至完成煤層的開采。
2.根據權利要求1所述的單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯抽采方法，其特征在于:所述瓦斯抽放鉆孔的封孔長度不低于10m。
3.根據權利要求1所述的單一低透氣性突出煤層沿空留巷與預抽區段煤層瓦斯抽采方法，其特征在于:所述順層鉆孔(6)的孔底交叉距離不少于10m，順層鉆孔(6)間距和排距為I m?4m,順層鉆孔(6)的直徑為70mm?130mm。
【文檔編號】E21C41/16GK103670496SQ201310670656
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】王襄禹, 陳勇, 柏建彪, 徐營, 李學臣, 趙社會, 王猛 申請人:中國礦業大學