[发明专利]一种将工作面煤层变厚带与相邻煤层等厚处理的方法及系统

说明书

一种将工作面煤层变厚带与相邻煤层等厚处理的方法及系统，采用水力钻进或水力冲孔的方法首先将煤层变厚带冲孔卸煤，卸煤后的煤层变厚带的煤体体积约等于正常厚度煤层煤体体积，然后在煤层变厚带就可以采用和正常厚度煤层一样的区域性瓦斯治理方法，有利于精准消除煤层变厚带突出危险性。适用于发生过煤与瓦斯突出、具有煤与瓦斯突出危险或高瓦斯煤层，在工作面准备过程中，煤巷掘进前，采取区域性防治煤与瓦斯突出措施施工过程中。

技术领域

本发明属于瓦斯治理技术领域，具体涉及一种将工作面煤层变厚带与相邻煤层等厚处理的方法及处理系统。

背景技术

《防治煤与瓦斯突出规定》第四十五条规定：区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。预抽煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。

《防治煤与瓦斯突出规定》第四十九条规定：采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：

（一）穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m。以上所述的钻孔控制范围均为沿层面的距离，以下同；

（二）穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。该范围与本条第（一）项中回采巷道外侧的要求相同；

（三）顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整个开采块段的煤层；

（四）穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m（急倾斜煤层底部或下帮6m），同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m。

对应到实际生产，对于单一、松软煤层，不具有开采保护层条件的工作面，由于煤质松软，顶底板和围岩稳定性较差，钻孔施工期间极易发生孔壁坍塌，造成卡钻、埋钻，导致成孔率低，从而影响了瓦斯抽放效果，特别是煤层变厚带瓦斯压力高，瓦斯含量大，顺层钻孔不能发现煤层变厚带，为煤矿安全生产埋下重大隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将工作面煤层变厚带与相邻煤层等厚处理方法，该方法用于在煤矿井下生产过程中，探测出工作面存在煤层变厚带的前提下，对煤层变厚带与相邻煤层进行等厚处理，是一种区域性措施中的补充措施，可以确保煤层变厚带的安全回采，保障井下工作人员的安全。适用于发生过煤与瓦斯突出、具有突出危险性或高瓦斯煤层，工作面准备过程中，采取区域性防治煤与瓦斯突出措施中，尤其适用于单一、松软煤层，不具有开采保护层条件的煤层工作面。

本发明的另一个目的是提供一种适用于上述方法的工作面煤层变厚带与相邻煤层等厚处理系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种将工作面煤层变厚带与相邻煤层等厚处理的方法，包括如下步骤：

步骤1，确认工作面具有煤层变厚带，在煤层下伏施工底板岩石巷道；在底板岩石巷道内每隔1.5m，使用钻机垂直向顶板煤层施工穿层探测钻孔，钻孔深度至少穿透煤层底板0.5m，探测煤层变厚带的厚度h和范围d；