[发明专利]一种利用水平大巷和定向超长钻孔大面积消除突出的方法

说明书

本发明属于煤矿开采技术领域，公开了一种利用水平大巷和定向超长钻孔大面积消除突出的方法，使用地下空间，并利用超长定向钻孔技术，大范围抽采水平大巷两侧煤层的瓦斯，大范围消突和提前消突，节约瓦斯治理成本。本发明将水平运输大巷、水平轨道大巷和水平回风大巷平行布置在岩层或无突出煤层中，施工中超前探测大巷围岩的地质构造变化和距突出煤层的距离，每施工一定距离，施工一个钻场；在水平大巷中进行穿层和定向超长顺层钻孔施工；钻孔孔距由煤层钻孔抽采有效半径决定。本发明也可在下阶段巷道开拓前，利用本水平的水平大巷对下一个阶段的煤层提前打钻，抽采消突，以孔代巷，大幅度降低瓦斯治理成本，超前治理下阶段的瓦斯。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，尤其涉及一种利用水平大巷和定向超长钻孔大面积消除突出的方法。

背景技术

目前，传统的煤与瓦斯治理方式是岩巷掘进量大，需要掘进大量的专用底板抽采巷或顶板抽采巷，瓦斯治理周期长，治理成本高。随着定向长钻孔技术的发展，钻机输出扭矩、钻机推拉力和钻机定位精度都在大幅提高。利用定向超长钻孔，取消专用底抽巷和专用顶抽巷，“以孔代巷区域瓦斯抽采技术”从可能性变成了现实。

无论什么通风方式，矿井开拓的施工顺序都是井筒(主井、副井和风井)，井底车场，水平大巷(水平运输大巷、水平轨道大巷和水平回风大巷)，然后是盘区巷道或采区巷道。水平运输大巷、水平轨道大巷和水平回风大巷一般都施工在岩层和无突出危险性的煤层里。可以在水平运输大巷、水平轨道大巷里施工钻场，向突出煤层中打钻抽采瓦斯。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统的煤与瓦斯治理方式是岩巷掘进量大，需要掘进大量的专用底板抽采巷或顶板抽采巷，瓦斯治理周期长，治理成本高。

要解决上述问题，应做到：一是必须充分利用现有开拓巷道(水平大巷)，提前进行瓦斯抽采钻孔的施工；二是，利用超长定向钻孔技术，进行大范围消突。

该发明的意义在于，一是取消了专用瓦斯治理巷(底抽巷和顶抽巷)，大幅度降低了瓦斯治理成本，并简化了矿井生产系统、通风系统；二是提前进行瓦斯治理，减少了瓦斯治理对煤矿生产的影响；三是缓解了突出矿井采掘接替紧张的局面。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用水平大巷和定向超长钻孔大面积消除突出的方法。

本发明是这样实现的，一种利用水平大巷和定向超长钻孔大面积消除突出的方法，所述利用水平大巷和定向超长钻孔大面积消除突出的方法包括以下步骤：

步骤一，水平运输大巷、水平轨道大巷和水平回风大巷平行布置在岩层或无突出煤层中；

步骤二，水平大巷施工过程中，实时超前探测大巷围岩的地质构造变化和距突出煤层的距离；

步骤三，在施工水平运输大巷和水平轨道大巷时，每施工一定距离，施工一个钻场，用于施工抽采钻孔；

步骤四，水平大巷施工到能对整个采区或盘区进行穿层和顺层钻孔时，即可停止水平大巷的施工，在水平大巷进行穿层和定向超长顺层钻孔施工；

步骤五，采用水力压裂、爆破增透方法确定定向超长钻孔间距和穿层钻孔间距由煤层钻孔抽采有效半径；

步骤六，钻孔按设计施工完成、安装好瓦斯抽采管路后进行采区或盘区的瓦斯抽采，并继续进行水平大巷的后续施工；

步骤七，如果是盘区开采方式，不需要掘进上下山，在水平运输大巷、水平轨道大巷和水平回风大巷施工超过盘区边界、盘区瓦斯抽采达标后，即可施工盘区工作面风巷、机巷和切眼；

步骤八，如果是采区开采方法，水平大巷施工到采区上下山位置后，可以施工采区上下山。

进一步，步骤一中，所述水平运输大巷、水平轨道大巷和水平回风大巷平行布置在岩层或无突出煤层中，并相距15m～40m。