[发明专利]上隅角、机尾支架间及采空区积聚瓦斯混合持续抽采方法

说明书

本发明涉及一种上隅角、机尾支架间及采空区积聚瓦斯混合持续抽采方法，主要包括利用回采工作面开采煤层顶板裂隙带内的顶板高位巷，当顶板高位巷为密闭抽采巷时，特点在于：从回风顺槽每隔一定距离在回风顺槽内按钻孔与巷道夹角、钻孔与巷道水平倾角向顶板高位巷施工迎向倾斜高位钻孔，孔口带密封盖瓦斯抽放管，当回采工作面邻近高位钻孔时，打开密封盖，连通高位巷抽放上隅角和机尾处支架的通风盲区的积聚瓦斯，并持续抽放采空区内的瓦斯。消除了进风顺槽的进风流至上隅角和机尾处支架间的通风盲区时造成的瓦斯集聚，同时通过被切断迎向倾斜高位钻孔持续抽放采空区瓦斯，确保了上隅角和机尾处支架间及采空区瓦斯混合持续抽采，抽采效果显著。

技术领域

本发明涉及煤矿井下煤层瓦斯抽采技术，特别涉及一种上隅角、机尾支架间及采空区积聚瓦斯混合持续抽采方法。

背景技术

随着井下机械化生产能力的提升，大型回采工作面和高效回采设备保障了采煤工作面的连续、快速回采，由此也带来采空区、落煤和煤壁的瓦斯涌出量急剧增长，风排瓦斯负担加重。采煤工作面的上隅角、机尾处支架之间和采空区是工作面通风系统的主要盲区，上隅角和支架之间因无法捕捉足够量的风流导致瓦斯受积聚程度严重、超限频繁，受工作面漏风影响采空区瓦斯大量积聚在采空区靠近回风顺槽一侧和顶板裂隙圈附近，这不仅影响工作面割煤效率，同时还极大威胁着采煤人员的人身安全。当前，工作面通风气流的稀释和携载作用是吹排局部积聚瓦斯最为简便方法之一，但迫于效率和受限的采煤空间，局部添加通风导流装置不利于生产布局和人员操作，井下执行较为困难，例如采煤工作面支架之间的有限空间根本无处安置风流引射器，通风引射的方法很难应用到位。

在充分考虑井下生产布局和地层赋存特征基础上，合理布置巷道或钻孔进行定点负压引排不乏是通风盲区防治瓦斯超限的有效方法。高抽巷可以定点抽采采空区和邻近层瓦斯卸压瓦斯，防止采空区瓦斯涌入工作面，抽采量大、效率高，但单一的高抽巷对于上隅角和机尾处的支架之间无法做到定点引排，控制区域有限；传统的高位钻孔是沿采空区上方的裂隙带布置，能够抽采采空区和邻近层瓦斯，具有施工简单、成本低的优点，但因岩层垮落被切孔，抽采时限短、能力有限，且无法定点抽采上隅角和支架间的瓦斯。因此，全面控制工作面上隅角、支架之间和采空区，实现通风盲区混合持续抽采，防治瓦斯积聚，这不仅十分重要，而且还是个难题。

发明内容

本发明的目的是克服以上技术缺陷，有效实现对上隅角、机尾支架间及采空区积聚瓦斯抽采，提出的一种上隅角、机尾支架间及采空区积聚瓦斯混合持续抽采方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种上隅角、机尾支架间及采空区积聚瓦斯混合持续抽采方法，主要包括利用回采工作面开采煤层顶板裂隙带内的顶板高位巷，顶板高位巷为密闭抽采巷，特点在于：从回风顺槽每隔一定距离L在回风顺槽内按钻孔与巷道夹角β、钻孔与巷道水平倾角α₁向顶板高位巷施工未切断迎向倾斜高位钻孔，孔口接入带密封盖的瓦斯抽放管，当回采工作面邻近未切断迎向倾斜高位钻孔时，打开该瓦斯抽放管的密封盖，连通顶板高位巷抽放回风顺槽上隅角和机尾处支架的通风盲区的积聚瓦斯，随着工作面前推未切断迎向倾斜高位钻孔被采煤机或冒落带切断构成被切断迎向倾斜高位钻孔，连通顶板高位巷持续抽放采空区内的瓦斯。

其中：从回风顺槽每隔一定距离L在回风顺槽内按钻孔与巷道夹角β、钻孔与巷道水平倾角α₁向顶板高位巷施工未切断迎向倾斜高位钻孔，用从回风顺槽每隔一定距离L在回风顺槽内按钻孔与巷道夹角不同、钻孔与巷道水平倾角不同向顶板高位巷打未切断迎向倾斜高位钻孔组替换，第一钻孔与巷道夹角为β₁，后续的钻孔与巷道夹角按_△β增加，钻孔与巷道水平倾角之一与冒落带的冒落角相同。

其中：其顶板高位巷距工作面顶板垂高为煤层采高的4～5倍，当上隅角和机尾处支架的通风盲区广、瓦斯积聚严重时，将一根防静电的导流软管连接到瓦斯抽放管端，扩大钻孔负压引流范围。