[发明专利]煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿工作面的瓦斯治理技术领域，特别是涉及一种煤矿采煤工作面回采期间的防治瓦斯的方法。

背景技术

我国95％以上的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井开采的煤层属于低透气性煤层，瓦斯抽采难度大、抽采率低，同时由于综合机械化采煤开采强度大、生产集中、推进速度快，形成较大面积采空区，聚集大量的瓦斯。采煤工作面涌出瓦斯在矿井瓦斯来源中占有很大的比例。据统计，新建矿井投产初期，采煤工作面涌出瓦斯占整个矿井瓦斯涌出总量比例较小，随着开采范围的不断增大，相应的工作面涌出瓦斯所占比例在逐渐增加，特别是开采年限较长的老矿井、邻近层或厚煤层分层开采的采煤工作面涌出瓦斯可达30—45％，少数矿井达50—70％，甚至更大。采煤工作面瓦斯的大量涌出常常导致上隅角及回风巷瓦斯浓度超限，威胁矿井安全并限制煤炭产量的提高。尤其高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井，工作面上隅角瓦斯超限问题更为突出，严重影响综合机械化采煤的效能，甚至还可能酿成重大恶性事故，造成人员伤亡，带来巨大经济损失。

目前，针对采煤工作面瓦斯防治的措施主要有预埋管路法、高位巷法、地面钻井法、高位钻孔法和穿层钻孔法等。这些技术对保障矿井安全生产均起到了一定的作用，但由于采煤工作面瓦斯治理受地形、地压、煤层赋存状态等因素的影响，这些技术均存在抽采浓度低、施工量大、耗费资金多等一系列缺点，如预埋管路法抽采率低，抽出的浓度通常仅有10～25％；高位巷法和地面钻井法施工工程量大、耗费资金多；高位钻孔法和穿层钻孔法存在抽采时间长，抽采接替紧张等。

因此亟需提供一种新型的煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法，能够减少采煤工作面回采期间发生瓦斯超限情况。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种煤矿采煤工作面回采期间防治瓦斯的方法，包括位于采煤工作面靠近回风巷的若干个液压支架，所述方法包括以下步骤：

(1)在位于液压支架掩护梁后方的采空区域、每间隔两个或三个液压支架的位置处布置钻孔；

(2)在若干个液压支架的前连杆与立柱之间铺设第一注浆管，在第一注浆管上与钻孔的对应位置处预留一个三通接头，并安装分支软管，待钻孔全部施工完毕后，将分支软管与钻孔连接；

(3)在回风巷的非采煤帮底板上预埋第二注浆管，第二注浆管的管口进入采空区内，第一注浆管由第二注浆管三通分出，并在连通处设置第一阀门，待第二注浆管管口进入采空区距回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，同时打开第一阀门，向第一注浆管内压注胶体材料；

(4)随着采煤工作面的回采推进，用回柱绞车向外牵引第二注浆管，待第二注浆管管口再次距离采空区的回风隅角5—8m时开始压注胶体材料，如此循环反复。

在本发明一个较佳实施例中，钻孔与水平线的倾角为-10°—10°，深度为8—10m。

在本发明一个较佳实施例中，第一注浆管上的三通接头处均设置有第二阀门，能够随时控制压注入各个钻孔的胶体材料的流量。

进一步的，第一注浆管的直径为108mm，第二注浆管的直径为150mm。

在本发明一个较佳实施例中，胶体材料包括水成膜胶体泡沫、凝胶。

本发明的有益效果是：本发明方法简单、施工量小、耗资少、效果好，在正常回采期间，即可对对应区域布置钻孔，并在钻孔内压注胶体材料，通过对工作面采空区压注胶体材料，充填采空区破碎煤岩体的孔隙或裂隙，将破碎煤岩体胶结为一体，封堵瓦斯涌出通道，并在其表面形成致密薄膜，抑制瓦斯涌出，减少采煤工作面回采期间发生瓦斯超限情况，提高了回采期间矿井的安全度。

附图说明

图1是本发明在采煤工作面的结构布置示意图；

图2是图1的侧视图；

附图中各部件的标记如下：1、采煤区，2、采空区，3、采煤工作面，4、破碎煤岩体，5、回风巷，6、液压支架，61、顶梁，62、掩护梁，63、尾梁，64、底座，65、立柱，66、前连杆，7、钻孔，8、第一注浆管，9、第二注浆管，10、三通接头，11、第一阀门，12、第二阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：