[发明专利]保护层风巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及瓦斯抽采技术，尤其是适用于一种保护层风巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法。

背景技术

《防治煤与瓦斯突出规定》规定突出煤层必须采取区域性防突措施，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。

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，底板岩巷网格式上向穿层钻孔抽采方法是对被保护层卸压瓦斯进行抽采的常见措施之一。该方法需要在被保护层的底板内走向施工底板岩石巷道(底板岩巷)，在底板岩巷内每隔一定距离施工高位钻场，在每个高位钻场内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，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。但是该方法施工巷道工程量大、投资成本高、施工周期长，这不仅增加了成本而且影响了开采周期；瓦斯沿裂隙进入巷道可能导致底板岩巷内瓦斯浓度超限，造成底板巷日常管理困难，存在安全隐患。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中存在的问题，提供一种方法简单、施工成本低、周期短、安全高效、管理简单的保护层风巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法。

技术方案：本发明保护层风巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法，包括如下步骤：

a.在与保护层机巷相对应的保护层风巷煤层走向每隔90m向外侧布置一个高位钻场；

b.在每个高位钻场内用普通钻机和定向钻机分别沿走向布置三排穿层钻孔，三排穿层钻孔呈直线或者弯曲穿过被保护层，布置穿层钻孔时应避免穿过采空区冒落带；

c. 每个高位钻场内的穿层钻孔施工结束后按常规对其进行水泥砂浆封孔，封孔管长度根据围岩性质确定，封孔完毕后在封孔管外露端连接抽放管路；

d.在保护层开采前，先对被保护层进行瓦斯预先抽采；

e. 在保护层开采后，随着开采工作面的推进，被保护层因采动产生卸压增透，在抽采负压作用下卸压瓦斯经穿层钻孔被抽出。

所述的沿走向布置三排穿层钻孔的走向间距为30m，倾向间距为30m；所述的沿走向布置三排穿层钻孔的第一排的走向超前高位钻场的距离为40~50m；所述沿走向布置三排穿层钻孔中的每排穿层钻孔的最外侧的两个钻孔位置分别距离被保护层机巷和被保护层风巷外侧15~20m。

有益效果：本发明的保护层风巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法，不需要施工专门的底板岩巷，克服了传统的底板岩巷网格式上向穿层钻孔抽采方法施工巷道工程量大、投资成本高、施工周期长，这不仅增加了成本而且影响了开采周期；瓦斯沿裂隙进入巷道可能导致底板岩巷内瓦斯浓度超限，造成底板巷日常管理困难，存在安全隐患。该方法降低了施工成本、缩短了开采周期，方便安全管理。

附图说明

图1是本发明的保护层风巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法示意图。

图2是本发明的一组穿层钻孔横截面抽采方法示意图。

图中：1—保护层；2—被保护层；3—保护层风巷；4—保护层机巷；5—被保护层风巷；6—被保护层机巷；7—空区冒落带；8—高位钻场；9—穿层钻孔。

具体实施方式

如图1所示，本发明的保护层风巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法，首先在与保护层机巷4相应的保护层风巷3沿煤层走向每隔90m向内侧布置一个高位钻场8，待高位钻场8施工完毕后，在高位钻场8内用普通钻机和定向钻机分别沿走向布置三排直线或弯曲穿过被保护层多个穿层钻孔9，如图2所示，布置穿层钻9时应避免穿过采空区冒落带7，每个高位钻场8内沿走向布置的三排穿层钻孔9走向间距为30m，穿层钻孔9的第一排的走向超前高位钻场8为40~50m；每排穿层钻孔9的倾向间距为30m，每排穿层钻孔9的最外侧的两个钻孔位置分别距离被保护层机巷6和被保护层风巷5外侧15~20m；穿层钻孔9施工结束后对其进行水泥砂浆封孔，封孔管长度根据围岩性质确定，围岩情况好可短些，围岩情况差或长些。封孔完毕后在封孔管外露端连接抽放管路。在保护层1开采前，先对被保护层2进行瓦斯预先抽采；在保护层1开采后，随着开采工作面的推进，被保护层1因采动产生卸压增透，在抽采负压作用下卸压瓦斯经穿层钻孔9被抽出；进行抽采的负压为15～20 KPa。