[发明专利]一种拦截定向长钻孔抽采瓦斯的方法有效

专利信息
申请号: 202010061653.6 申请日: 2020-01-19
公开(公告)号: CN111101998B 公开(公告)日: 2021-03-19
发明(设计)人: 李宏;芦伟;李会云;刘洪民;闫小明;郭杰 申请(专利权)人: 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司
主分类号: E21F7/00 分类号: E21F7/00;E21B7/04;E21B43/00
代理公司: 太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 14110 代理人: 郑晋周
地址: 048006 山*** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: 一种 拦截 定向 钻孔 瓦斯 方法
【说明书】:

发明属于煤矿井下瓦斯抽采领域,具体涉及一种拦截定向长钻孔抽采瓦斯的方法,其解决了在被定向长钻孔覆盖的煤体进行煤巷掘进顺槽施工时,当掘进工作面揭露定向长钻孔时,定向长钻孔内瓦斯异常涌出造成瓦斯超限的问题。本发明包括煤层消突:S1:定向长钻孔施工;S2:预抽采;S3:煤体评价分析;在完成煤体消突后实施以下步骤:S4:煤巷顺槽掘进;S5:交汇区域分析;S6:施工巷道普通钻孔;S7:拦截抽采;S8:继续煤巷顺槽掘进。本发明避免煤巷顺槽掘进期间因揭露定向长钻孔而导致定向长钻孔内瓦斯瞬间向煤巷顺槽巷道空间涌出,从而造成瓦斯喷出或瓦斯灾害事故;本发明快速提升巷道掘进速度,实现周边煤体不间断抽采的目的。

技术领域

本发明属于煤矿井下瓦斯抽采领域,具体涉及一种拦截定向长钻孔抽采瓦斯的方法。

背景技术

在突出煤层采掘活动前,《防治煤与瓦斯突出规定(细则)》要求要对突出煤层实施保护层开采或预抽煤层瓦斯进行消突。其中开采多煤层或煤层群时,多采用保护层开采对突出煤层进行预抽采,如淮南、淮北等地区;然而在开采不具备开采保护层的单一煤层地区时,如河南、山西、四川等地,普遍采用预抽煤层瓦斯进行突出煤层消突措施。在预抽煤层瓦斯消突措施中,采用定向钻机在已消突的煤层巷道内向邻近预抽煤层施工定向长钻孔,对下一个工作面或多个工作面进行预抽采,从而对预抽煤层进行消突(实现大面积消突的目的)。

在施工定向长钻孔对预抽煤层进行消突时,主孔长度达600-800m,主孔施工完毕后在主孔两侧施工分支孔,实现定向长钻孔对预抽煤体的全覆盖。待定向长钻孔连续抽采3-5年后,对煤体进行区域效果评价,确认煤体消除突出危险后,可在(已消突的)煤体(煤层)内开掘顺槽,达到掩护并提升煤巷掘进速度的目的。

在实际施工过程中,由于定向长钻孔长距离、多分支对预开掘的煤体进行了全覆盖抽采,顺槽掘进时时常会揭露此(巷道范围内)煤体的定向长钻孔,如定向长钻孔内瓦斯积存量大,揭露定向长钻孔会造成顺槽掘进面瓦斯异常涌出,如果处理不当极易造成瓦斯喷出或瓦斯灾害事故。

发明内容

本发明要解决在被定向长钻孔覆盖的煤体进行煤巷掘进时,当掘进工作面揭露定向长钻孔时,定向长钻孔内瓦斯异常涌出造成瓦斯超限的问题,提供了一种拦截定向长钻孔抽采瓦斯的方法。

本发明采用如下的技术方案实现:一种拦截定向长钻孔抽采瓦斯的方法,包括煤层消突:S1:定向长钻孔施工;首先施工主孔,待主孔施工完毕后在主孔两侧施工分支孔,实现定向长钻孔对预抽煤层煤体的全覆盖,施工的同时输出定向长钻孔轨迹图;S2:预抽采;定向长钻孔施工完成后,通过定向长钻孔对煤层的瓦斯进行预抽采;S3:煤体评价分析;待定向长钻孔连续预抽采3-5年后,对煤体进行区域效果评价,确认煤体是否消除突出危险;在完成煤体消突后实施以下步骤:

S4:煤巷顺槽掘进;根据煤巷掘进顺槽设计轨迹在消突后的煤体内进行煤巷顺槽掘进;

S5:交汇区域分析;定向长钻孔轨迹图与煤巷掘进顺槽设计轨迹进行分析,找出预计交汇区域;

S6:施工巷道普通钻孔;巷道施工至交汇区域前停止煤巷顺槽掘进面的作业,并施工普通钻孔;

S7:拦截抽采;通过普通钻孔拦截并对定向长钻孔内积存的瓦斯进行抽采;

S8:继续煤巷顺槽掘进;普通钻孔将定向长钻孔内积存的瓦斯抽采完成后,继续煤巷顺槽掘进。

进一步的,S6中所述的普通钻孔在钻场中进行;钻场位于煤巷顺槽掘进面靠近定向长钻孔一侧的巷道帮上;并且钻场位于煤巷顺槽掘进面后方30m处,为了工作面掘进机和钻机施工不产生干扰。

进一步的,S6中在交汇区域前10-20m停止煤巷顺槽掘进面的作业。

进一步的,S6中普通钻孔为多条,多条普通钻孔全覆盖定向长钻孔的主孔及分支孔。

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