一種治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法
2023-11-01 15:17:57
專利名稱：一種治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法
技術領域：
本發明涉及一種治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法。尤其適用於煤層群開採條件下初採期瓦斯超限嚴重的高瓦斯礦井。
背景技術：
工作面回採以後，上覆巖層產生移動和變形 破壞，上鄰近層內的瓦斯將被卸壓，根據瓦斯的卸壓解吸和運移特徵，可將採空區上覆煤巖層劃分為導氣裂隙帶、卸壓解吸帶和不易解吸帶。在工作面初採期階段，隨著老頂初次破斷，大量鄰近層卸壓瓦斯將湧入工作面，造成工作面瓦斯超限。目前有關鄰近層瓦斯抽採的技術主要有採空區抽採技術、高位鑽孔抽採技術、尾巷抽採技術和高抽巷抽採技術，但這些技術都存在一些不足，如採空區抽採技術、高位鑽孔抽採技術、尾巷抽採技術的抽採鑽孔的有效抽採半徑一般都很小，導致這些技術在抽採瓦斯的時候抽採範圍都很小，特別是在初採期時，這些抽採技術的抽採效果非常有限；目前高抽巷瓦斯抽採技術一般是採用單獨的走向高抽巷或傾斜高抽巷抽採瓦斯，走向高抽巷或傾斜高抽巷瓦斯抽採技術在工作面進入到正常回採期的時候抽採效果比較理想，但在工作面初採期，由於覆巖裂隙剛剛開始向上發育，覆巖裂隙與高抽巷貫通之前高抽巷抽採不到鄰近層卸壓釋放出來的瓦斯。
發明內容
本發明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種方法簡單、效果好的治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法。本發明的治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法，包括在迴風順槽外側布置外錯尾巷，並在外錯尾巷內布置瓦斯抽採管路，並將抽採管路與礦井瓦斯抽採總管路相連接，迴風順槽與外錯尾巷之間留設煤柱寬度6為15 20m的保護煤柱，還包括如下步驟
a.根據礦井地質信息，確定本煤層開採後導氣裂隙帶的高度，並確定出導氣裂隙帶內距離本煤層最近的上一煤層的垂直距離之和最遠的上一煤層的垂直距離之，並根據工作面的長度I確定走向高抽巷與迴風順槽的水平距離I1 ;
b.在外錯尾巷內距離開切眼的ClOm處、靠近迴風順槽的幫上，垂直外錯尾巷傾斜角度α向上掘出傾斜高抽巷起坡段，掘進到與本煤層距離最近的上一煤層中為止，然後沿上一煤層傾斜方向水平掘進傾斜高抽巷落平段，傾斜高抽巷落平段的掘進距離為{1衝_htc tg35)m;
c.在外錯尾巷內距離開切眼的10(Tl50m處，靠近迴風順槽的幫上，垂直外錯尾巷傾斜角度β向上掘出輔助傾斜高抽巷起坡段，掘進到與本煤層距離最遠的上一煤層中為止，然後沿煤層傾斜方向水平掘進輔助傾斜高抽巷落平段，輔助傾斜高抽巷落平段的掘進距離為{lj+b~ h^otg45)m;
d.在傾斜高抽巷落平段的掘進頭與輔助傾斜高抽巷落平段的掘進頭對頭掘進貫通，形成走向聞抽巷；e.在輔助傾斜高抽巷起坡 段的下埠處布置抽採管路，並和外錯尾巷中的抽採管路連接，之後將輔助傾斜高抽巷起坡段和傾斜高抽巷起坡段與外錯尾巷相通的埠封閉；
f.當採煤工作面回採時，上一煤層的瓦斯在本煤層的採動影響下，瓦斯通過裂隙進入走向高抽巷，並通過傾斜高抽巷起坡段和輔助傾斜高抽巷起坡段進入到瓦斯抽採總管路。所述的傾斜角度α為30 35° ;所述的傾斜角度β為40 45°。有益效果本發明是一種使用組合高抽巷抽採初採期卸壓瓦斯，防治初採期工作面瓦斯超限的方法，採用走向高抽巷、傾斜高抽巷，輔助傾斜高抽巷相互配合的組合高抽巷瓦斯抽採方法治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的問題，在採煤工作面初採期老頂初次破斷時，組合高抽巷有效地將鄰近層卸壓瓦斯抽採出來，避免了鄰近層瓦斯大量湧入採煤工作面造成工作面瓦斯超限，為礦井的安全生產提高了保障。
圖I是本發明的傾斜高抽巷布置平面示意圖。圖2是本發明的傾斜高抽巷布置I 一 I剖面示意圖。圖3是本發明的傾斜高抽巷布置II一II剖面示意圖。圖4是本發明的傾斜高抽巷布置III一III剖面示意圖。圖中1 一外錯尾巷，2 —迴風順槽，3 —傾斜高抽巷起坡段，4 一傾斜高抽巷落平段，5 —走向聞抽巷,6 —輔助傾斜聞抽巷起坡段,7 —輔助傾斜聞抽巷落平段,8 —開切眼，9 一進風順槽。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步的描述
本發明的治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法首先在迴風順槽2外側布置外錯尾巷1，並在外錯尾巷I內布置瓦斯抽採管路，並將抽採管路與礦井瓦斯抽採總管路相連接，迴風順槽2與外錯尾巷I之間留設煤柱寬度6為15 20m的保護煤柱；然後根據礦井地質信息，確定本煤層開採後導氣裂隙帶的高度，並確定出導氣裂隙帶內距離本煤層最近的上一煤層的垂直距離之和最遠的上一煤層的垂直距離之;根據工作面的長度7確定走向高抽巷5與迴風順槽2的水平距離I1 ;在外錯尾巷I內距離開切眼8的8 10m處、靠近迴風順槽2的幫上，垂直傾斜角度α向上掘出傾斜高抽巷起坡段3，傾斜角度α為3(Γ35°』掘進到與本煤層距離最近的上一煤層中為止，然後沿上一煤層傾斜方向水平掘進傾斜高抽巷落平段4，傾斜高抽巷落平段4的掘進距離為、1衝-再在外錯尾巷I內距離開切眼8的10(Tl50m處，靠近迴風順槽2的幫上，垂直傾斜角度β為4(Γ45°向上掘出輔助傾斜高抽巷起坡段6，傾斜角度β為4(Γ45°，掘進到與本煤層距離最遠的上一煤層中為止，然後沿煤層傾斜方向水平掘進輔助傾斜高抽巷落平段7，輔助傾斜高抽巷落平段7的掘進距離為ih+b-h^tg45)m ;然後在傾斜高抽巷落平段4的掘進頭與輔助傾斜高抽巷落平段7的掘進頭對頭掘進貫通，形成走向高抽巷5 ;再在輔助傾斜高抽巷起坡段6的下埠處布置抽採管路，並和外錯尾巷I中的抽採管路連接，之後將輔助傾斜高抽巷起坡段6和傾斜高抽巷起坡段3與外錯尾巷I相通的埠封閉；當採煤工作面回採時，上一煤層的瓦斯在本煤層的採動影響下，瓦斯通過裂隙進入走向高抽巷5，並通過傾斜高抽巷起坡段3和輔助傾斜高抽巷起坡段6進入到瓦斯抽採總管路。以陽煤集團開元煤礦9801工作面為例
1.首先根據開元煤礦9801工作面實際情況布置採煤工作面及生產系統，其工作面的長度7為180m ；
2.在迴風順槽2外側布置外錯尾巷1，並在外錯尾巷I內布置瓦斯抽採管路，並將抽採管路與礦井瓦斯抽採總管路相連接，迴風順槽2與外錯尾巷之間留設保護煤柱，煤柱寬度辦 為 20m ；
3.根據礦井地質資料，按照礦井經驗確定煤層開採後導氣裂隙帶高度為90m，並通過綜合柱狀圖確定出導氣裂隙帶內的煤層有3#、4#、5#、6#，其中6#煤距離開採煤層9#煤層距離最近，距離為17m ；3#煤層距離開採煤層距離最遠，距離為43m，根據9801工作面的實際情況，走向高抽巷距離迴風順槽2的距離為60m ；
4.在外錯尾巷I內距離開切眼8的ClOm處，在靠近迴風順槽2的一幫上，垂直外錯尾巷I傾斜角度α向上掘出傾斜高抽巷起坡段3，傾斜角度α為35°，掘進到導氣裂隙帶中距離開採煤層最近的9#煤層中為止，然後沿上一煤層傾斜方向水平掘進傾斜高抽巷落平段4，傾斜高抽巷落平段4掘進距離由公式(Ub- hlCtg35)m得出為56m;
5.再在外錯尾巷I內距離開切眼8的10(Tl50m處，在靠近迴風順槽2的一幫上，垂直外錯尾巷I傾斜角度β向上掘出輔助傾斜高抽巷起坡段6，傾斜角度β為45°，掘進到導氣裂隙帶中與開採煤層距離最遠的3#煤層中為止，然後沿煤層傾斜方向水平掘進輔助傾斜高抽巷落平段7，輔助傾斜高抽巷落平段7的掘進距離由公式(Λ分-1^^45)ηι得茁為37m；
6.將傾斜高抽巷落平段4掘進頭與輔助傾斜高抽巷落平段7掘進頭對頭掘進，直到貫通為止，形成走向高抽巷5 ；
7.在輔助傾斜高抽巷起坡段6的下埠處布置抽採管路，並和外錯尾巷I中的抽採管路連接，之後將輔助傾斜高抽巷起坡段6和傾斜高抽巷起坡段3與外錯尾巷I相通的埠封閉；
8.當採煤工作面回採時，上一煤層的瓦斯在本煤層的採動影響下，瓦斯通過裂隙進入走向高抽巷5，並通過傾斜高抽巷起坡段3和輔助傾斜高抽巷起坡段6進入到瓦斯抽採總管路。
權利要求
1.一種治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法，包括在迴風順槽(2)外側布置外錯尾巷(I)，並在外錯尾巷(I)內布置瓦斯抽採管路，並將抽採管路與礦井瓦斯抽採總管路相連接，迴風順槽(2)與外錯尾巷(I)之間留設煤柱寬度辦為15 20m的保護煤柱，其特徵在於，還包括如下步驟 a.根據礦井地質信息，確定本煤層開採後導氣裂隙帶的高度，並確定出導氣裂隙帶內距離本煤層最近的上一煤層的垂直距離之和最遠的上一煤層的垂直距離之，並根據工作面的長度7確定走向高抽巷(5)與迴風順槽(2)的水平距離厶； b.在外錯尾巷(I)內距離開切眼(8)的8 10m處、靠近迴風順槽(2)的幫上，垂直外錯尾巷(I)傾斜角度α向上掘出傾斜高抽巷起坡段(3)，掘進到與本煤層距離最近的上一煤層中為止，然後沿上一煤層傾斜方向水平掘進傾斜高抽巷落平段(4)，傾斜高抽巷落平段(4)的掘進距離為Q衝-hfitg35)m; c.在外錯尾巷(I)內距離開切眼(8)的10(Tl50m處，靠近迴風順槽(2)的幫上，垂直外錯尾巷(I)傾斜角度β向上掘出輔助傾斜高抽巷起坡段(6)，掘進到與本煤層距離最遠的上一煤層中為止，然後沿煤層傾斜方向水平掘進輔助傾斜高抽巷落平段(7)，輔助傾斜高抽巷落平段(7)的掘進距離為、1衝-h^tg45)m； d.在傾斜高抽巷落平段(4)的掘進頭與輔助傾斜高抽巷落平段(7)的掘進頭對頭掘進貫通，形成走向高抽巷(5)； e.在輔助傾斜高抽巷起坡段(6)的下埠處布置抽採管路，並和外錯尾巷(I)中的抽採管路連接，之後將輔助傾斜高抽巷起坡段(6 )和傾斜高抽巷起坡段(3 )與外錯尾巷(I)相通的埠封閉； f.當採煤工作面回採時，上一煤層的瓦斯在本煤層的採動影響下，瓦斯通過裂隙進入走向高抽巷(5 )，並通過傾斜高抽巷起坡段(3 )和輔助傾斜高抽巷起坡段(6 )進入到瓦斯抽米總管路。
2.根據治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法，其特徵在於所述的傾斜角度α為.30 350。
3. 根據治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法，其特徵在於所述的傾斜角度β為.40 45°。
全文摘要
一種治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的方法，包括在迴風順槽外側布置外錯尾巷，迴風順槽與外錯尾巷之間留設煤柱，採用走向高抽巷、傾斜高抽巷，輔助傾斜高抽巷相互配合的組合高抽巷瓦斯抽採方法治理煤礦工作面初採期瓦斯超限的問題，在工作面初採期老頂初次破斷的時候，組合高抽巷能夠有效地將鄰近層卸壓釋放出來的瓦斯攔截抽採出來，為煤礦工作面的安全高效生產提供了保障，其方法簡單、效果好。
文檔編號E21F7/00GK102635395SQ201210142720
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者彭小亞, 秦偉, 胡國忠, 許家林 申請人:中國礦業大學