[发明专利]中层遗煤复采掘进过程中多源瓦斯高效预抽快速消突方法

说明书

本发明公开了一种中层遗煤复采掘进过程中多源瓦斯高效预抽快速消突方法，先施工顺层钻孔和超前钻孔抽采煤层瓦斯，再施工穿层钻孔抽采老空区瓦斯；首先确定上、下层老空区及本煤层三种瓦斯源的最大危险性并进行合理抽采后，中部遗留煤层巷道开始掘进，掘进一段距离后，再次进行上、下层老空区及中层遗煤瓦斯压力测定，确定最大危险性瓦斯灾害源，然后进行瓦斯抽采，之后循环三种瓦斯源的最大危险性判定、瓦斯抽采及巷道的再次掘进工作，直至整条煤层巷道掘进完成。

技术领域

本发明涉及一种中层遗煤复采掘进过程中多源瓦斯高效预抽快速消突方法，属于遗煤复采过程中瓦斯抽采技术领域。

背景技术

受历史及开采技术水平的限制，早期我国煤矿的采出率为30%-35%，部分小型煤矿及乡镇煤矿的采出率仅为10%-20%，导致我国存在大量遗煤。研究表明，全国遗煤可采储量约400亿t，初次采出率不高于20%的遗煤可采储量达271.6亿t,占全部遗煤可采储量的67.4%，开采价值巨大。事实上，我国存在着数量众多的残采区，遗留煤层的上方或下方往往存在着老空区。而这些老空区中储存着高浓度的瓦斯。瓦斯作为一种灾害性气体，破坏性极大。当对遗留煤层开采时，上层老空区或下层老空区内的瓦斯将对遗煤开采形成巨大威胁。因此，对老空区瓦斯的抽采可以解除临近煤层瓦斯压力，消除遗煤开采时的突出危险性，为邻近工作面残煤复采创造有利条件。

目前针对老空区瓦斯的抽采主要是单一老空区或复合老空区的抽采，中国专利CN106437632A公布了一种在井下联络巷向老空区施工钻孔抽采瓦斯的方法；中国专利CN105971563A公布了一种上、下部都为刀柱法开采形成的复合老空区的煤层气抽采方法；中国专利CN106089290A公布了一种协同抽采刀柱式老空区及下煤层煤层气的方法。上述专利对单一老空区和复合老空区瓦斯抽采以及老空区与煤层瓦斯高效抽采都做出了重要的探索工作，但都不能用于解决上、下方存在老空区，中层遗煤二次回采中掘进工作面安全掘进问题。中层遗煤安全复采首先需要解决最大危险性瓦斯致灾源的识别问题，进而针对多瓦斯致灾源提出与掘进工作面相适应的瓦斯高效抽采、快速消突方法。

发明内容

本发明旨在提供一种中层遗煤复采掘进过程中多源瓦斯高效预抽快速消突方法，从安全角度着手，并考虑最大程度的开采煤层气资源，提出了一种中层遗煤复采掘进过程中多源瓦斯高效预抽快速消突方法。解决了上下层存在老空区，开采中层遗煤时的不安全问题。

本发明针对上、下层均存在老空区，中部留有整层遗煤，并且需要开采中部遗煤的情况，提出了上、下层老空区及本煤层三种瓦斯致灾源最大危险性识别及高效预抽消突方法，该方法实现了多瓦斯致灾源的危险性识别，保证了中层遗煤复采中煤巷的安全掘进，又有效降低了成本，保证了多瓦斯源的高效抽采。

本发明提供了一种中层遗煤复采掘进过程中多源瓦斯高效预抽快速消突方法，先施工顺层钻孔和超前钻孔抽采煤层瓦斯，再施工穿层钻孔抽采老空区瓦斯。具体地：首先判定上、下层老空区及中层遗煤三者之间的最大危险性瓦斯致灾源，通过对其进行瓦斯抽采降低瓦斯压力，达到消除中层遗煤掘进巷道是发生突出危险的目的；然后开始掘进中部遗留煤层巷道，掘进一段距离后，再次进行上、下层老空区及中层遗煤瓦斯压力测定，确定最大危险性瓦斯灾害源，然后进行瓦斯抽采，之后循环三种瓦斯源的最大危险性判定、瓦斯抽采及巷道的再次掘进工作，直至整条煤层巷道掘进完成。

上述的判定上、下层老空区及中层遗煤三者之间的最大危险性瓦斯致灾源方法，具体包括以下步骤：

根据矿井地质柱状图，确定下部老空区上方、遗留煤层下方岩层中的主关键层，主关键层距遗留煤层的距离为D₁，遗留煤层距上层老空区的距离为D₂。