[发明专利]一种采煤工作面裂隙带瓦斯抽采方法

说明书

本发明公开一种采煤工作面裂隙带瓦斯抽采方法，其原理为在工作面回采前，通过对采空区上覆岩层移动与瓦斯渗流研究确定钻孔布置方法，在工作面回风顺槽内钻场内布置沿工作面走向的错位高、低位裂隙带定向长钻孔，高位钻孔的主孔段在工作面回采后形成的采空区上方30m范围内延伸，低位钻孔在工作面位置适当下沉，低位钻孔采用低负压、高位钻孔采用高负压均衡抽采模式，抽采工作面采动后裂隙带和采空区内瓦斯。该方法能实现对采煤工作面裂隙带瓦斯充分抽采，降低回采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度，同时起到治理采空区瓦斯的作用，达到工作面瓦斯治理，确保采煤工作面安全回采。

技术领域

本发明涉及一种瓦斯抽采方法，属于煤矿井下回采工作面瓦斯治理和瓦斯抽采领域，具体涉及一种采煤工作面裂隙带瓦斯抽采方法。

背景技术

我国煤田地质条件复杂，易引发各类重大安全事故，其中与煤炭伴生并赋存在煤层中的瓦斯，是威胁我国煤矿安全的最大致灾因子之一。同时，瓦斯又是一种洁净、高效的能源，如果将这些瓦斯资源进行有效抽采，将会大大缓解我国能源紧张的局面。因此，无论从保证矿井安全生产还是资源利用的角度来说，都应当对煤矿瓦斯进行抽采。

由于煤矿综合机械化采煤开采强度大、生产集中、推进速度快,使采煤工作面瓦斯涌出表现出了强度高、数量大和极不均衡等特点,同时综采工作面由于采高较大,走向长度较长,推进速度较快,因而往往形成较大面积的采空区,在顶板周期来压时,常造成工作面及其回风流瓦斯超限,对安全生产构成了极大威胁。煤壁、落煤和采空区是工作面瓦斯涌出的三个部分,其中采空区瓦斯涌出在工作面瓦斯涌出中占有较大的比例。由于综采面多为长壁式采煤工作面,而一般长壁工作面采空区的瓦斯涌出量占工作面总瓦斯涌出量的30-40％以上,多者达70-80％,采空区瓦斯的大量涌出往往导致工作面瓦斯超限频繁和被迫停产,甚者酿成重大恶性事故,造成人员伤亡和巨大经济损失。为了保证较高的产量,必须保证一定的割煤速度,因此工作面煤壁、落煤瓦斯涌出难以有效控制。

随着采场向深部区域的延伸，矿井瓦斯涌出量越来越大，制约了采煤工作面的高产高效。目前采煤工作面裂隙带瓦斯治理方法主要采用：运输巷扇形裂隙带普通钻孔加抽采巷平行裂隙带普通钻孔和高抽巷治理采空区瓦斯三种方式。扇形裂隙带普通钻孔加平行裂隙带普通钻孔由于受钻探设备技术条件影响与设计的方位及层位存在较大差异，特别是运输巷扇形裂隙带钻孔连续性差，导致上隅角瓦斯在钻场接替期间出现阶段性偏高，并且钻孔有效使用率低；高抽巷治理效果虽然较好，但掘进成本大，施工周期长，并要超前施工，给矿井采煤工作面衔接带来很大的压力。

鉴于以上情况，在摸索中拟利用先进的钻探装备通过对采煤工作面裂隙带瓦斯抽采方法的技术研究，寻求更经济、合理、有效的采空区瓦斯治理方法，达到采煤工作面上隅角“治的住、治的省”的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，在瓦斯抽采钻孔设计时结合考虑工作面上覆岩层运动破坏规律，提供一种利用定向长钻孔抽采工作面裂隙带瓦斯的方法。该方法能够实现对采煤工作面裂隙带瓦斯充分抽采，降低回采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度，同时起到治理采空区瓦斯的作用，达到工作面瓦斯治理，确保采煤工作面安全回采。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种采煤工作面裂隙带瓦斯抽采方法，其特征在于，包括：钻场布置，钻孔施工步骤，下护壁筛管；采煤工作面回采前施工沿工作面走向的错位高、低位裂隙带定向长钻孔，使所述裂隙带定向长钻孔高位钻孔的主孔段在工作面回采后形成的采空区上方30m范围内延伸，低位钻孔在工作面位置适当下沉；

瓦斯抽采步骤，当裂隙带定向长钻孔施工完成后，通过高压胶管连接抽采系统进行瓦斯抽采。

其中，所述裂隙带定向长钻孔包括：