[发明专利]一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法

说明书

本发明涉及煤矿瓦斯抽采方法，特别涉及一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法，包括如下步骤：S1、沿煤层走向在工作面煤壁处垂直工作面煤壁布置钻孔，并布置用于抽放瓦斯的抽放巷；S2、使煤层的顶板煤层顶板致裂，并利用空气将煤层顶板含水岩层内的水替换干净，使得邻近煤岩层产生移动变形，产生新的裂隙，即形成煤层中瓦斯向钻孔的移动的通道；S3、插入抽采管，实现煤层瓦斯向钻孔的移动的通道与钻孔的连通，形成抽采支管路；S4、实现抽采支管路与抽采总管路连接，实现卸压瓦斯抽采。本发明可以显著提高煤层瓦斯抽采效率。

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯抽采方法，特别涉及一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法。

背景技术

瓦斯是一种无色、无味的气体，在标准状况下的密度为0.716 kg/m³，对空气的相对密度为0.554，具有可燃性和爆炸性，达到一定浓度时，能使人窒息。而瓦斯在煤体和围岩中是以游离状态和吸附状态存在的。由于瓦斯的窒息性、可燃性和爆炸性，因此在矿井煤层开采过程，瓦斯的涌出问题直接威胁着矿工的生命安全和矿井的安全生产。

瓦斯抽采作为解决煤层开采过程中的瓦斯涌出问题的主要措施，这几年取得了较大的成就，为确保煤矿的安全生产起到了有力的技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法，可以显著提高煤层瓦斯抽采效率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法，包括如下步骤：

S1、沿煤层走向在工作面煤壁处垂直工作面煤壁布置钻孔，并布置用于抽放瓦斯的抽放巷；

S2、使煤层的顶板煤层顶板致裂，并利用空气将煤层顶板含水岩层内的水替换干净，使得邻近煤岩层产生移动变形，产生新的裂隙，即形成煤层中瓦斯向钻孔的移动的通道；

S3、插入抽采管，实现煤层瓦斯向钻孔的移动的通道与钻孔的连通，形成抽采支管路；

S4、实现抽采支管路与抽采总管路连接，实现卸压瓦斯抽采。

进一步地，步骤S1中，钻孔距底板 1.2～1.6m，上仰5～9°，钻孔间距为3～6m，钻孔直径φ=60～150mm。

进一步地，步骤S4中，将抽采总管路布置在回风巷中，靠近回采煤壁，并在抽采支管路内安装抽采流量监控系统，根据监测到巷道周围的压力值、抽采负压、流量、瓦斯浓度参数确定抽采时间，开始对煤层进行卸压瓦斯抽采。

进一步地，步骤S2中，采用二氧化碳致裂法对煤层顶板进行致裂。

进一步地，步骤S2中，煤层的顶板煤层顶板致裂的深度为1～10 m。

本发明具有以下有益效果：

采用顶板致裂技术，协同利用空气将含水岩层内的水替换干净后形成的空间的方法，可以使得下部的煤岩层发生移动变形，实现煤层卸压，产生新的裂隙，并形成煤层瓦斯向钻孔的运移通道，从而大量减少钻孔工程量，显著提高煤层瓦斯抽采效率，同时开采时间的确定综合考虑了巷道周围的压力值、抽采负压、流量和瓦斯浓度参数，提高了施工的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法，包括如下步骤：

S1、沿煤层走向在工作面煤壁处垂直工作面煤壁布置钻孔，并布置用于抽放瓦斯的抽放巷；钻孔距底板 1.2～1.6m，上仰5～9°，钻孔间距为3～6m，钻孔直径φ=60～150mm；