一种双切巷初采采空区后部高低位引流抽采的方法

1.本发明涉及瓦斯抽采技术领域，具体涉及一种双切巷初采采空区后部高低位引流抽采的方法。


背景技术：

2.在煤矿的开采过程中，煤矿井下工作面瓦斯来源较多,其中采空区瓦斯逸出是其主要来源之一，同时采空区瓦斯逸出也是矿井瓦斯治理的重点和难点。在双切巷工艺下，在回采工作面一侧布置一条补巷，回采工作面由原来的u型通风变成h型通风方式，随着采空区空间范围的增大，大量瓦斯涌入采空区，易造成补巷瓦斯超限。虽然对垮落的巷帮进行喷浆处理以隔绝采空区，但仍然会存在漏风现象，瓦斯也会随之溢出到补巷，造成补巷瓦斯浓度超限，带来极大的安全隐患。而传统高位钻孔工艺的钻孔会随着采空区顶板的垮落而阻断或堵塞，无法进行持续抽采，因此仍会有部分瓦斯进入补巷，增加补巷瓦斯浓度，最后导致补巷瓦斯浓度超限。因此针对现状，提出一种双切巷初采采空区后部高低位引流的方法。


技术实现要素：

3.本发明为解决初采采空区后部无法持续抽采及瓦斯浓度超限问题，提供一种双切巷初采采空区后部高低位引流抽采的方法。
4.本发明采取以下技术方案：一种双切巷初采采空区后部高低位引流抽采的方法，包括以下步骤，s100～在双切巷工艺下，在回采工作面一侧布置一条补巷，补巷与相邻工作面的第二回风巷相通，作为一条回风通道，工作面的通风方式由u型通风变为h型通风；s200～在补巷采空区一侧布置一个高位钻场，高位钻场内布置5个高位裂隙带钻孔；s300～在补巷采空区一侧布置5组切眼和补巷煤柱采空区抽采低位钻孔；s400～钻孔施工完成后，预埋端管，在端管内安装瓦斯抽采管；s500～瓦斯泵连接瓦斯抽采管，开动瓦斯泵，进行瓦斯抽采。
5.步骤s200中，高位钻孔为1组扇形裂隙带抽采钻孔，共布置5个高位裂隙带钻孔，钻孔深度平均为92m，每组相邻每组钻孔开孔间距为1m，终孔间距6m，开孔倾角24
°
至42
°
之间，开孔方位角在255
°
~272
°
之间，终孔直径不小于153mm，钻孔终孔端控制在顶板以上9~16倍采高位置，钻孔终孔水平投影距开切眼采帮轮廓线外以西30m。
6.步骤s300的具体过程为，s301～补巷里程9~33m段采空区一侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个穿透切眼和补巷煤柱采空区抽采钻孔、在补巷里程45~93m段采空区一侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个穿透切眼和补巷煤柱采空区抽采钻孔，共布置10个钻孔，开孔倾角均为0
°
，开孔方位角均为258
°
，钻孔设计深度为40m，钻终孔直径不小于165mm，终孔间距6~12m，终孔位置以穿透切眼和补巷煤柱进入切眼顶帮交界为准。
7.s302～在补巷里程9~33m段采空区一侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个低位采空区钻孔，在补巷里程45~93m段采空区一侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个低位采空区钻孔，共布置
10个钻孔，开孔倾角均为6
°
，开孔方位角均为258
°
，终孔直径不小于133mm，终孔间距6~12m；开孔位置在补巷采空区一侧帮；终孔位置水平投影距切眼非采帮轮廓线外以西10m、顶板以上6m位置。
8.s303～在补巷里程9~33m段采空区一侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个低位采空区钻孔，在补巷里程45~93m段西侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个低位采空区钻孔，共布置10个钻孔，开孔倾角均为9
°
，开孔方位角均为258
°
，终孔直径不小于133mm，终孔间距6~12m，开孔位置在补巷采空区一侧帮；终孔位置水平投影距切眼非采帮轮廓线外以西30m、顶板以上13m位置。
9.s304～在补巷里程10~34m段采空区一侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个低位裂隙带钻孔，在补巷里程46~93m段西侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个低位裂隙带钻孔，共布置10个钻孔，开孔倾角均为15
°
，开孔方位角均为258
°
，终孔直径不小于133mm，终孔间距6~12m，开孔位置在采空区一侧帮；终孔位置水平投影距切眼非采帮轮廓线外以西40m、顶板以上22m位置。
10.s305～在补巷里程10~34m段采空区一侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个低位裂隙带钻孔，在补巷里程46~93m段西侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个低位裂隙带钻孔，共布置10个钻孔，开孔倾角均为21
°
，开孔方位角均为258
°
，终孔直径不小于133mm。终孔间距6~12m，开孔位置在采空区一侧帮；终孔位置水平投影距切眼非采帮轮廓线外以西50m、顶板以上30m位置。
11.与现有技术相比，本发明首次采用进风巷与回风巷同时进行切顶卸压成巷工艺，并在回采工作面一侧布置一条补巷。采用高低位钻孔，高位钻孔处于采空区裂隙带区域，低位采空区抽采钻孔穿透工作面切眼和补巷煤柱，在初采期间，通过有效抽采采空区瓦斯，防止上隅角瓦斯积聚。而且由于高位钻孔实现了封孔密实，具有很强的气密性，采空区裂隙带涌向高位钻孔，钻孔由补巷施工且钻孔深度较深，终孔位置较高，一般在9-16倍采高位置，补巷与采空区之间预留的煤柱，有够有效减少工作面回采过程中顶板塌陷对钻孔造成的阻断堵塞，进而实现能够持续抽采采空区内的瓦斯，降低采空区瓦斯浓度，减少采空区瓦斯溢出，从而解决补巷内瓦斯浓度超限问题。
附图说明
12.图1为高位钻孔平面布置示意图；图2为高位钻孔剖面布置示意图；图3为低位钻孔平面布置示意图；图4为低位钻孔剖面布置示意图；图5为实例中高位钻孔平面布置示意图；图6为实例中高位钻孔剖面布置示意图；图7为实例中低位钻孔平面布置示意图；图8为实例中低位钻孔剖面布置示意图。
13.图中1-回采工作面，2-相邻工作面，3-进风巷，4-相邻工作面切眼，5-回风巷，6-采空区，7-补巷，8-钻场，9-回采工作面切眼。
具体实施方式
14.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.一种双切巷初采采空区后部高低位引流抽采的方法，包括以下步骤。
16.s100～在双切巷工艺下，在回采工作面1一侧布置一条补巷7，补巷7与相邻工作面2的回风巷5相通，作为一条回风通道，工作面的通风方式由u型通风变为h型通风。
17.以4502工作面为例，4502工作面由于采用双切巷工艺，因此通风方式由u型通风变为h型通风，虽然对垮落的巷帮进行喷浆处理以隔绝采空区，但仍然会存在漏风现象，瓦斯也会随之溢出到补巷，造成补巷内瓦斯浓度超限，因此需要采用高低位引流抽采的方法抽取补巷7一侧采空区内的瓦斯。
18.s200～在补巷7采空区一侧帮布置一个高位钻场和五个低位钻场。
19.如图5、6所示，高位钻孔为1组扇形裂隙带抽采钻孔，共布置5个高位裂隙带钻孔，钻孔深度平均为92m，每组相邻每组钻孔开孔间距为1m，终孔间距6m，开孔倾角24
°
至42
°
之间，开孔方位角在255
°
~272
°
之间，终孔直径不小于153mm，钻孔终孔端控制在顶板以上9~16倍采高位置，钻孔终孔水平投影距开切眼采帮轮廓线外以西30m。
20.s300～在高位钻场和低位钻场内利用定向钻机分别施工高位钻孔和低位钻孔。
21.如图7、8所示，在4502补巷里程30~36m段西侧帮钻场布置1组扇形裂隙带抽采钻孔，共布置5个高位裂隙带钻孔，钻孔深度平均为92m，每组相邻每组钻孔开孔间距为1m,终孔间距6m，开孔倾角24
°
至42
°
之间，开孔方位角在255
°
~272
°
之间，终孔直径不小于153mm，钻孔终孔端控制在顶板以上9~16倍采高位置，钻孔终孔水平投影距开切眼采帮轮廓线外以西30m。
22.在4502补巷里程9~33m段西侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个穿透4502切眼和补巷煤柱采空区抽采钻孔、在4502补巷里程45~93m段西侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个穿透4502切眼和补巷煤柱采空区抽采钻孔，共布置10个钻孔，开孔倾角均为0
°
，开孔方位角均为258
°
，钻孔设计深度为40m，钻终孔直径不小于165mm。终孔间距6~12m。终孔位置以穿透4502切眼和补巷煤柱进入切眼顶帮交界为准。
23.在4502补巷里程9~33m段西侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个低位采空区钻孔、在4502补巷里程45~93m段西侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个低位采空区钻孔，共布置10个钻孔，开孔倾角均为6
°
，开孔方位角均为258
°
，终孔直径不小于133mm。终孔间距6~12m。开孔位置在4502补巷西侧帮；终孔位置水平投影距4502切眼非采帮轮廓线外以西10m、顶板以上6m位置。
24.在4502补巷里程9~33m段西侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个低位采空区钻孔、在4502补巷里程45~93m段西侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个低位采空区钻孔，共布置10个钻孔，开孔倾角均为9
°
，开孔方位角均为258
°
，终孔直径不小于133mm。终孔间距6~12m。开孔位置在4502补巷西侧帮；终孔位置水平投影距4502切眼非采帮轮廓线外以西30m、顶板以上13m位置。
25.在4502补巷里程10~34m段西侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个低位裂隙带钻孔、在
4502补巷里程46~93m段西侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个低位裂隙带钻孔，共布置10个钻孔，开孔倾角均为15
°
，开孔方位角均为258
°
，终孔直径不小于133mm。终孔间距6~12m。开孔位置在4502补巷西侧帮；终孔位置水平投影距4502切眼非采帮轮廓线外以西40m、顶板以上22m位置。
26.在4502补巷里程10~34m段西侧帮每隔6m垂直煤壁布置1个低位裂隙带钻孔、在4502补巷里程46~93m段西侧帮煤隔12m垂直煤壁布置1个低位裂隙带钻孔，共布置10个钻孔，开孔倾角均为21
°
，开孔方位角均为258
°
，终孔直径不小于133mm。终孔间距6~12m。开孔位置在4502补巷西侧帮；终孔位置水平投影距4502切眼非采帮轮廓线外以西50m、顶板以上30m位置。
27.s400～钻孔施工完成后，预埋端管，在端管内安装瓦斯抽采管。
28.s500～瓦斯泵连接瓦斯抽采管，开动瓦斯泵，进行瓦斯抽采。
29.采用双切巷工艺下的采空区高低位引流抽采的方法，能够有效解决4502工作面补巷瓦斯浓度超限的安全问题。
30.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。