[发明专利]被保护层卸压瓦斯底板岩巷抽采方法

说明书

技术领域

本发明涉及瓦斯抽采技术，尤其是一种适用于被保护层（煤层）的卸压瓦斯抽采方法。

背景技术

保护层开采技术为一种主要的区域性防突措施，其中涉及保护层与被保护层两个煤层。为消除邻近煤层（被保护层）的突出危险而先开采的煤层称为保护层；由于保护层开采的采动作用并同时抽采卸压瓦斯，可使邻近的突出危险煤层转变为无突出危险煤层，该突出危险煤层称为被保护层。当保护层开采之后，被保护层获得了卸压增透效果，为使被保护层消除突出危险性，必须对被保护层的卸压瓦斯进行抽采。目前对被保护层进行卸压瓦斯抽采最常见的措施为底板岩巷网格式上向穿层钻孔抽采方法，该方式需要在被保护层的底板内走向施工一条底板岩石巷道（底板岩巷），从底板岩巷中向被保护层施工网格式穿层钻孔，并对穿层钻孔进行永久封孔，底板岩巷不需要封闭，通过封孔管将钻孔连入底板岩巷内铺设的总抽采管路中进行瓦斯抽采，但是当保护层开采过后，随着岩层的移动变形，层间岩层会产生新的裂隙，裂隙破坏了穿层钻孔的封孔效果，造成钻孔漏气，抽采效果下降，瓦斯沿裂隙进入底板岩巷还能导致底板岩巷内瓦斯浓度超限，带来安全隐患；且在煤岩层含水情况下，水沿封孔进入抽采管路，易在抽采管路内积水，堵塞管路，影响被保护层的瓦斯抽采效果。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中存在问题，提供一种方法简单、避免岩层产生裂隙、底板岩巷内瓦斯浓度超限、安全高效的被保护层卸压瓦斯底板岩巷抽采方法。

技术方案：本发明被保护层卸压瓦斯的抽采法，包括如下步骤：

a.首先在被保护层工作面下部约20m的层位上施工一条沿工作面走向位于工作面几何中心位置的底板岩巷；

b.从底板岩巷内向被保护层工作面分组施工多组穿层钻孔，每组穿层钻孔为3～6个，其断面呈扇形，每组穿层钻孔从底板岩巷内辐射分别穿过被保护层；

c.每组穿层钻孔施工结束后，对其进行临时封孔；

d.待整个被保护层工作面的穿层钻孔全部施工结束后，启封钻孔，使被保护层与底板岩巷连通，在底板岩巷的入口处施工密闭墙密闭巷道，并安装抽采管路进行抽采；

e.开始对底板岩巷下部或被保护层上部的煤层进行开采，随着开采工作面的推进，被保护层产生卸压增透效果，在抽采负压作用下，大量卸压瓦斯经穿层钻孔进入底板岩巷，通过抽采管路被抽出。

所述多组穿层钻孔之间的间距为30m；进行抽采的负压为10～20 KPa。

有益效果：由于采用了上述技术方案，在钻孔施工期间进行临时封闭，抽采瓦斯时启封钻孔，对底板岩巷的入口端进行永久封闭，利用巷道负压对钻孔瓦斯进行抽采，抽采钻孔采用裸孔方式，利用巷道负压对钻孔进行瓦斯抽采，可避免由于钻孔积水和在保护层开采过程中钻孔漏气造成的抽采效果差的情况发生。保证各钻孔孔口负压相当，有利于卸压瓦斯的抽采，现场的工程应用表明效果良好。根据考察，在有效抽采期内，瓦斯抽采纯量约为10 m³/min，抽采浓度在50%以上，实现被保护层卸压瓦斯的高效抽采。

附图说明

图1为本发明被保护层卸压瓦斯底板岩巷抽采方法示意图；

图2为本发的一组穿层钻孔横截面抽采方法示意图。

图中：1—被保护层；2—穿层钻孔；3—抽采管路；4—密闭墙；5—底板岩巷。

具体实施方式

如图1所示，本发明的被保护层卸压瓦斯的抽采法，首先在被保护层1工作面下部约20m的层位上施工一条沿被保护层1工作面走向的底板岩巷5，巷道位置在被保护层1的工作面倾向几何中心位置，底板岩巷5施工完成后，从底板岩巷5内向被保护层1工作面分组施工多组穿层钻孔2，多组穿层钻孔2之间的间距为30m，根据底板岩巷5对应被保护层1工作面的长度确定组数。每组穿层钻孔为3～6个，其断面呈扇形，每组穿层钻孔从底板岩巷5内辐射分别穿过被保护层1，在被保护层1上形成网状，如图2所示，图2中穿层钻孔为5个；当每组穿层钻孔2施工结束后，对其进行临时封孔，临时封孔材料采用棉絮等松软的物质；以防止穿层钻孔2内的瓦斯涌入底板岩巷，造成底板岩巷浓度超限；待整个被保护层工作面的穿层钻孔2全部施工结束后，启封钻孔，使被保护层1与底板岩巷5直接连通，在底板岩巷5的入口处施工密闭墙4密闭巷道，并安装抽采管路3进行抽采，抽采负压为10～20 KPa，根据实际需要进行调节。之后，开始对底板岩巷5下部或被保护层1上部的煤层（保护层）进行开采，随着煤层开采工作面的推进，使被保护层1松动，产生卸压增透效果，在抽采负压作用下，大量卸压瓦斯经穿层钻孔2进入底板岩巷5，通过抽采管路3被抽出。