[发明专利]一种首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法

权利要求书

1.一种首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，包括：

穿层钻孔卸压抽采，将瓦斯沿卸压裂隙汇入抽采钻孔内；

地面钻井抽采，在工作面开采前完成地面井施工，通过采动煤岩层产生裂隙，抽采煤层卸压瓦斯；

高位钻孔抽采，向煤层顶板施工钻孔，抽采煤层顶板裂隙和冒落空间内的瓦斯。

2.根据权利要求1所述的首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，所述穿层钻孔卸压抽采中，根据煤岩裂隙分布和瓦斯的解吸及流动条件，采用地面钻井瓦斯抽采系统，通过钻井的抽采负压，可实现解吸的瓦斯沿卸压裂隙流动，汇入抽采钻孔内，降低卸压煤层的瓦斯含量。

3.根据权利要求2所述的首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，所述地面钻井抽采中，在工作面开采前地表施工直径219mm的钻井，井底位置在首采煤层顶板以上10m，通过采动煤岩层产生裂隙，抽采煤层卸压瓦斯。

4.根据权利要求3所述的首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，所述地面钻井抽采中，沿工作面走向每隔100m布置一组地面钻井，一组2个钻井，内错风巷、机巷50m，共18个地面钻井，当工作面采至距地面钻井5-10m时开始抽采，利用地面泵进行抽采。

5.根据权利要求3所述的首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，所述地面钻井抽采中，地面钻井的井身从地面至井底分别为直径依次减小的表层段、岩层段和卸压抽采段；

所述表层段为从地面至基岩层，所述岩层段为从基岩层向下延伸至卸压煤层顶板上方20～100m处，所述卸压抽采段为由岩层段的底端穿过卸压煤层一直延伸至距开采煤层顶板5～7倍采高处。

6.根据权利要求5所述的首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，所述地面钻井抽采中，首先所述表层段和所述岩层段内均下入套管并用水泥固井，所述卸压抽采段不固井；

然后向地面钻井中下入瓦斯抽采管，所述瓦斯抽采管为整管，贯穿于地面钻井的整个井身，其中穿过卸压煤层的部分为筛管，其余部分为实管，二者的管径相同；

所述筛管用金属丝缠绕，金属丝间距约为1mm；

所述瓦斯抽采管与套管和卸压抽采段的井壁之间留有容移缓冲间距。

7.根据权利要求1所述的首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，所述高位钻孔抽采中：沿煤层走向，在回风巷道按照一定的倾角向煤层施工钻孔，抽采煤层顶板裂隙和冒落空间内的瓦斯；

所述高位钻孔终孔位置处于工作面上隅角顶板上部的裂隙带内，在抽放负压的作用下，煤体裂隙中的大量卸压瓦斯经高位钻孔被抽出，在采煤工作面上隅角形成一个负压区，使采煤工作面上隅角瓦斯向抽放管流动。

8.根据权利要求7所述的首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，所述高位钻孔与煤层顶板法距为7～15m，前后钻场之间高位钻孔的压茬长度为25m，高位钻孔在倾向的控制范围距风巷中线为1.8～36m。

9.根据权利要求8所述的首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，在工作面回风顺槽沿走向每40m布置一个钻场，每个钻场布置8个所述高位钻孔，所述高位钻孔孔深60-70m，孔径Φ94mm，所述高位钻孔的终孔位置在首采煤层以上9-15m处，前后钻场的高位钻孔搭接长度25m，所述高位钻孔控制工作面上部30m范围，所述高位钻孔与抽采管连接抽采。

10.根据权利要求1所述的首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，其特征在于，所述首采保护层工作面瓦斯涌出的治理方法，还包括上隅角插管抽采和风排瓦斯，在工作面开采前在回风顺槽沿上帮敷设一趟抽采管路，与上隅角丝袋墙内留设的伸缩风筒连接，抽采管路与伸缩风筒随采随移，利用地面泵系统进行抽采。