專利名稱：突出煤層區(qū)域綜合防突方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及煤礦安全領(lǐng)域，特別涉及一種高瓦斯礦井煤與瓦斯突出防治技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國作為煤炭大國，是煤與瓦斯突出災(zāi)害發(fā)生最嚴(yán)重的國家之一，隨著我國礦井深度不斷增加，瓦斯治理難度也不斷增加，瓦斯治理措施不到位便會引發(fā)煤與瓦斯突出，造成嚴(yán)重的礦井災(zāi)難。目前，我國防治煤與瓦斯突出措施主要有兩種，一種是區(qū)域性措施，主要有開采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯。另一種措施為局部性措施，如超前鉆孔、煤層注水、松動放炮、水力沖孔、多排鉆孔、震動放炮等。而區(qū)域性防突措施是防治煤與瓦斯突出的基礎(chǔ)，按照防突規(guī)定要求，突出礦井先采取區(qū)域措施達(dá)標(biāo)后才能進(jìn)行采掘作業(yè)。但在煤層瓦斯含量較大，且無保護(hù)層開采時，抽采工程量大，易造成礦井抽掘采失衡。因此有必要針對此問題，提出一種新的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種突出煤層區(qū)域綜合防突方法，使礦井區(qū)域防突措施更加可靠、合理、經(jīng)濟(jì)，對礦井的高效、安全生產(chǎn)提供了有效保障。本發(fā)明的目的是提供一種突出煤層區(qū)域綜合防突方法，包括以下步驟
1)在井田范圍內(nèi)先采取地面鉆井區(qū)域防突措施，即在該開拓區(qū)域具備地面鉆井施工條件時首先布置地面鉆井，利用地面鉆井進(jìn)行一定時間預(yù)抽，將煤層瓦斯含量降至16m3/t以下；
2)在井下開拓揭露后，再實(shí)施順層鉆孔并結(jié)合已實(shí)施的地面鉆井區(qū)域措施進(jìn)行煤層瓦斯預(yù)抽，確保采掘前區(qū)域防突措施效果達(dá)標(biāo)，所述順層鉆孔以定向鉆孔為主；在定向鉆孔空白區(qū)域或需加強(qiáng)抽采防突區(qū)域，以順層普通長鉆孔為補(bǔ)充。進(jìn)一步，在步驟2)中，采用順層定向鉆孔遞進(jìn)式預(yù)抽時，鉆孔長度至少為30(T500m，鉆場每30(T500m搬家一次，定向鉆孔掩護(hù)控制的范圍包括巷道掘進(jìn)前方、整個接替采煤工作面塊段、以及接替工作面另一側(cè)的順槽巷道，在掩護(hù)控制范圍內(nèi)的煤體降到8m3/t后，實(shí)現(xiàn)安全掘進(jìn)、回采，并在工作面另一側(cè)新掘進(jìn)的巷道內(nèi)，向再下一個采掘接替面實(shí)施同樣的遞進(jìn)式布置，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)全礦井采掘工作面合理銜接。進(jìn)一步，在步驟2)中，在揭煤、地質(zhì)構(gòu)造造成順層鉆孔施工困難的區(qū)域以及煤層底板的主要巷道中，采用穿層鉆孔區(qū)域預(yù)抽防突措施，確保采掘前區(qū)域防突措施效果達(dá)標(biāo)。進(jìn)一步，在步驟1)中，地面鉆井布置在背斜軸部及背、向斜翼部，并重點(diǎn)布置于地質(zhì)構(gòu)造帶以及距回風(fēng)平巷20 70m處的相關(guān)地帶。進(jìn)一步，在正常區(qū)用于預(yù)抽區(qū)域防突的地面鉆井間距為300mX300m，在地質(zhì)構(gòu)造帶地面鉆井間距為150mX150m。
本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明通過構(gòu)造立體網(wǎng)格式區(qū)域綜合防突系統(tǒng)，能夠針對不同瓦斯含量區(qū)域、不同賦存條件、不同時空要求，把三種區(qū)域防突措施合理結(jié)合、充分利用，使礦井區(qū)域防突措施更加可靠、合理、經(jīng)濟(jì)，更有利于現(xiàn)有生產(chǎn)條件下的“預(yù)抽防突、掘進(jìn)、回采”平衡協(xié)調(diào)發(fā)展，對礦井的高效、安全生產(chǎn)提供有力保障。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實(shí)現(xiàn)和獲得。
具體實(shí)施例方式以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的突出煤層區(qū)域綜合防突方法，包括以下步驟
1)在井田范圍內(nèi)先采取地面鉆井區(qū)域防突措施，即在該開拓區(qū)域具備地面鉆井施工條件時首先布置地面鉆井，利用地面鉆井進(jìn)行一定時間預(yù)抽，將煤層瓦斯含量降至16m3/t以下；
需要注意的是，地面鉆井布置在背斜軸部及背、向斜翼部，并重點(diǎn)布置于地質(zhì)構(gòu)造帶以及距回風(fēng)平巷20 70m處的相關(guān)地帶。在正常區(qū)用于預(yù)抽區(qū)域防突的地面鉆井間距為300mX300m，在地質(zhì)構(gòu)造帶地面鉆井間距為150mX150m。2)在井下開拓揭露后，再實(shí)施順層鉆孔并結(jié)合已實(shí)施的地面鉆井區(qū)域措施進(jìn)行煤層瓦斯預(yù)抽，確保采掘前區(qū)域防突措施效果達(dá)標(biāo)，所述順層鉆孔以定向鉆孔為主；在定向鉆孔空白區(qū)域或需加強(qiáng)抽采防突區(qū)域，以順層普通長鉆孔為補(bǔ)充。在步驟2)中，采用順層定向鉆孔遞進(jìn)式預(yù)抽時，鉆孔長度至少為30(T500m，鉆場每30(T500m搬家一次，定向鉆孔掩護(hù)控制的范圍包括巷道掘進(jìn)前方、整個接替采煤工作面塊段、以及接替工作面另一側(cè)的順槽巷道，在掩護(hù)控制范圍內(nèi)的煤體降到8m3/t后，實(shí)現(xiàn)安全掘進(jìn)、回采，并在工作面另一側(cè)新掘進(jìn)的巷道內(nèi)，向再下一個采掘接替面實(shí)施同樣的遞進(jìn)式布置，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)全礦井采掘工作面合理銜接。另外，在揭煤、地質(zhì)構(gòu)造造成順層鉆孔施工困難的區(qū)域以及煤層底板的主要巷道中，采用穿層鉆孔區(qū)域預(yù)抽防突措施，確保采掘前區(qū)域防突措施效果達(dá)標(biāo)。具體而言，主要包括三種情況
(1)揭煤區(qū)域石門揭穿煤層時必須采用穿層鉆孔進(jìn)行區(qū)域防突直至消除揭煤區(qū)域的突出危險性；
(2)開拓大巷區(qū)域根據(jù)礦井設(shè)計(jì)，采區(qū)主要開拓巷道將布置在巖層中，因此，應(yīng)利用這些施工的巖石大巷，向鄰近的工作面順槽、相鄰的盤區(qū)集中煤巷、工作面回采區(qū)域施工穿層鉆孔進(jìn)行條帶和區(qū)段預(yù)抽防突；
(3)工作面順槽區(qū)域在正常煤層地質(zhì)條件下，煤層中順槽或煤巷可采用順層鉆孔進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大范圍超前預(yù)抽，但當(dāng)遇到大的斷層、陷落柱或者軟分層厚度增大等特殊區(qū)域，造成施工順層鉆孔成孔困難，且難以滿足區(qū)域控制范圍要求時，應(yīng)向頂板或底板中施工臨時巖石巷道或巖石鉆場，在巖石巷道(鉆場)內(nèi)向以上特殊區(qū)域施工穿層鉆孔，依靠巖層作為安全屏障，在特殊區(qū)域的瓦斯含量降到8m3/t以下，區(qū)域突出危險性消突后，再返回煤巷中在局部防突綜合措施保障下繼續(xù)向前掘進(jìn)，直至遠(yuǎn)離特殊區(qū)域影響范圍。
最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.突出煤層區(qū)域綜合防突方法，其特征在于所述方法包括以下步驟1)在井田范圍內(nèi)先采取地面鉆井區(qū)域防突措施，即在該開拓區(qū)域具備地面鉆井施工條件時首先布置地面鉆井，利用地面鉆井進(jìn)行一定時間預(yù)抽，將煤層瓦斯含量降至16m3/t以下；2)在井下開拓揭露后，再實(shí)施順層鉆孔并結(jié)合已實(shí)施的地面鉆井區(qū)域措施進(jìn)行煤層瓦斯預(yù)抽，確保采掘前區(qū)域防突措施效果達(dá)標(biāo)，所述順層鉆孔以定向鉆孔為主；在定向鉆孔空白區(qū)域或需加強(qiáng)抽采防突區(qū)域，以順層普通長鉆孔為補(bǔ)充。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的突出煤層區(qū)域綜合防突方法，其特征在于在步驟2)中，采用順層定向鉆孔遞進(jìn)式預(yù)抽時，鉆孔長度至少為30(T500m，鉆場每30(T500m搬家一次，定向鉆孔掩護(hù)控制的范圍包括巷道掘進(jìn)前方、整個接替采煤工作面塊段、以及接替工作面另一側(cè)的順槽巷道，在掩護(hù)控制范圍內(nèi)的煤體降到8m3/t后，實(shí)現(xiàn)安全掘進(jìn)、回采，并在工作面另一側(cè)新掘進(jìn)的巷道內(nèi)，向再下一個采掘接替面實(shí)施同樣的遞進(jìn)式布置，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)全礦井采掘工作面合理銜接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的突出煤層區(qū)域綜合防突方法，其特征在于在步驟2)中， 在揭煤、地質(zhì)構(gòu)造造成順層鉆孔施工困難的區(qū)域以及煤層底板的主要巷道中，采用穿層鉆孔區(qū)域預(yù)抽防突措施，確保采掘前區(qū)域防突措施效果達(dá)標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的突出煤層區(qū)域綜合防突方法，其特征在于在步驟1)中，地面鉆井布置在背斜軸部及背、向斜翼部，并重點(diǎn)布置于地質(zhì)構(gòu)造帶以及距回風(fēng)平巷20 70m 處的相關(guān)地帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的突出煤層區(qū)域綜合防突方法，其特征在于在正常區(qū)用于預(yù)抽區(qū)域防突的地面鉆井間距為300mX300m，在地質(zhì)構(gòu)造帶地面鉆井間距為150mX150m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種突出煤層區(qū)域綜合防突方法，包括以下步驟1)在井田范圍內(nèi)先采取地面鉆井區(qū)域防突措施，即在該開拓區(qū)域具備地面鉆井施工條件時首先布置地面鉆井，利用地面鉆井進(jìn)行一定時間預(yù)抽，將煤層瓦斯含量降至16m3/t以下；2)在井下開拓揭露后，再實(shí)施順層鉆孔并結(jié)合已實(shí)施的地面鉆井區(qū)域措施進(jìn)行煤層瓦斯預(yù)抽，確保采掘前區(qū)域防突措施效果達(dá)標(biāo)，順層鉆孔以定向鉆孔為主；在定向鉆孔空白區(qū)域或需加強(qiáng)抽采防突區(qū)域，以順層普通長鉆孔為補(bǔ)充，本發(fā)明通過構(gòu)造立體網(wǎng)格式區(qū)域綜合防突系統(tǒng)，能夠針對不同瓦斯含量區(qū)域、不同賦存條件、不同時空要求，把三種區(qū)域防突措施合理結(jié)合、充分利用，使礦井區(qū)域防突措施更加可靠、合理、經(jīng)濟(jì)。
文檔編號E21F7/00GK102383830SQ20111029701
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者周厚權(quán), 孫東玲, 張志剛, 文光才, 李樹彬, 杜子健, 楊利平, 胡千庭, 董洪凱, 袁德權(quán), 陳賓 申請人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院