[发明专利]超前留巷施工抽采工程的无煤柱煤与瓦斯共采方法

说明书

技术领域

本发明涉及超前留巷施工抽采工程的无煤柱煤与瓦斯共采方法，尤其适用于煤矿深部低透气性高瓦斯煤层群的开采。

背景技术

对于高瓦斯、高地压、低透气性煤层群采用的无煤柱煤与瓦斯共采技术，沿首采工作面采空区边缘快速机械化构筑高强支撑体将回采巷道保留下来，形成无煤柱连续开采，实现全面卸压开采，在留巷内布置上下向高低位抽采钻孔直达瓦斯抽采富集区，实现连续抽采卸压瓦斯与工作面同步推进。无煤柱煤与瓦斯共采方法是绿色开采、科学采矿的重要实现方法，能够把瓦斯作为一种资源在开采煤炭的同时将本煤层和邻近煤层的卸压瓦斯一同抽采出来并加以利用，实现了高采出率，降低掘进率，减少了冲击地压，保证了资源的利用率。邻近煤层的瓦斯抽采后可以转变为低瓦斯煤层，达到安全高效开采。

目前，无煤柱煤与瓦斯共采的方法主要有两种：一是岩巷钻孔法，即煤炭开采之前在首采煤层的顶板或底板预先布置岩石巷道，并在巷道内布置抽采工程（主要是钻孔），在煤炭开采后抽采卸压瓦斯，这种方法一般要开掘与工作面走向长度几乎等长的岩石巷道，抽采工程成本高，存在岩石工程量大，抽采工程可靠性难以保证等缺点，在采掘接替紧张的情况下，很难有充足的时间布置岩石抽采巷道，故而就无充足的时间布置顶底板抽采工程抽采邻近煤层的瓦斯。另外，一般在岩石巷道内预施工钻孔抽采瓦斯，由于原始煤层瓦斯透气性较低，预抽采瓦斯的效果较差。

二是留巷钻孔法，在采煤工作面推进之后保留一条或两条回采巷道，然后在沿空留巷内施工瓦斯抽采工程（主要是钻孔）抽采相邻煤层的卸压瓦斯，由于瓦斯抽采工程全部在沿空留巷施工，对留巷断面尺寸要求高，而且留巷工艺和抽采工艺涉及的工序多，难以协调管理；留巷内的瓦斯抽采施工的设备需要占用较大的空间，但为保证留巷断面又必须架设多排单体液压支柱或其他支护材料，两者相互矛盾，留巷内施工不便。且现有技术条件下一般采用在沿空留巷工序完成之后和工作面推进后方一定距离，实施瓦斯抽采工程，由于设备安装、瓦斯抽采工程的实施所耗费的时间，使得抽采瓦斯的时长有限。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对已有技术存在的局限性，提供一种方法简单、操作方便、减少留巷断面尺寸、便于施工、延长瓦斯抽采时间、有利于高效抽采瓦斯的无煤柱煤与瓦斯共采方法。

技术方案：本发明的超前留巷施工瓦斯抽采钻孔的无煤柱煤与瓦斯共采方法：

a．先在采煤工作面的前方向煤层预施工一个钻孔，用钻孔窥视仪窥视该钻孔，通过窥视该钻孔观察采煤工作面推进过程中钻孔内的裂隙变化情况，以此确定煤层内的顶、底板楔形竖向裂隙区存在的位置；

b．预设瓦斯抽采管道，在推进采煤工作面的前方分组直接在顶板、底板和两帮钻孔施工瓦斯抽采钻孔、或布置瓦斯抽采钻场后再进行巷道顶板、底板和两帮钻孔的钻孔，并安装与瓦斯抽采管道相连通的瓦斯抽采管路； 

c．待采煤工作面前方的顶板、底板和两帮钻孔的瓦斯抽采钻孔施工完毕后，采煤工作面向前推进越过瓦斯抽采钻孔，向前推进的同时，边推进边在紧挨采空区边缘砌筑充填墙体，随着采煤工作面不断向前推进，完成采煤工作面后方的沿空留巷；

d．待采煤工作面后方的沿空留巷施工完毕后，通过预设的瓦斯抽采管道对瓦斯抽采钻孔进行瓦斯抽采；

e．待抽采瓦斯压力流量值大幅减小时，对顶板、底板和两帮钻孔的瓦斯抽采钻孔进行封堵，其中对顶板的瓦斯抽采钻孔的封孔深度不小于5倍采高。

所述施工顶板的瓦斯抽采钻孔尽量靠近非回采侧，且在楔形竖向裂隙区内；所述在采煤工作面前方每组直接在顶板、底板和两帮钻孔施工的瓦斯抽采钻孔为2～6个；每组布置瓦斯抽采钻场后再进行巷道顶板、底板和两帮钻孔的钻孔（4）数量为2～10个；所述在巷道顶板、底板和两帮钻孔的瓦斯抽采钻孔分别穿过上覆煤层和下覆煤层。 

有益效果：本发明能够大大增强煤与瓦斯共采系统可靠性的无煤柱煤与瓦斯共采，能够大大减少留巷断面尺寸，降低对初始留巷断面尺寸的要求，便于施工，延长瓦斯的抽采时间，有利于高效抽采瓦斯。优点如下：

1．本发明将抽采瓦斯的顶板或底板抽采钻孔，超前工作面施工完毕，避免了在工作面推进后，沿空留巷工序施工完毕后再进行打钻孔抽采瓦斯的工作，减少了对留巷断面的尺寸要求，降低了对初始留巷断面尺寸的要求，节约了顶底板抽采工程所耗费的时间，使得抽采瓦斯的时间长大大延长，有利于瓦斯的抽采工作。