本發(fā)明涉及一種瓦斯的抽采方法。
背景技術(shù):
礦井瓦斯是影響我國煤礦安全生產(chǎn)的主要因素,在我國煤礦事故導(dǎo)致死亡人員中,瓦斯事故所占比重較大,重特大事故尤其突出。
由于我國煤層地質(zhì)條件差,煤層滲透率低,造成礦井瓦斯抽采率低,瓦斯抽采效率低,因此需要對(duì)煤層進(jìn)行人工強(qiáng)化增透。相關(guān)學(xué)者提出了采用水力壓裂、深孔預(yù)裂增透等措施取得了一定的效果,但在應(yīng)用過程中還存在種種不足,因此,迫切需要提出一種新的煤層增透瓦斯抽采方法。
現(xiàn)有煤層增透方法雖在一定程度上對(duì)增強(qiáng)煤層透氣性,增加煤層瓦斯抽采量起到了一定作用。但伴隨我國煤炭資源深部化開采趨勢(shì),煤層賦存條件較淺部資源面臨“三高一低”(高地應(yīng)力、高瓦斯含量、高瓦斯壓力、低透氣性)特點(diǎn)。因此現(xiàn)有的瓦斯抽采方法在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐過程中也存在較大的安全問題。
因此本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于開發(fā)一種可增加煤礦井下瓦斯抽采量,從而實(shí)現(xiàn)高瓦斯低透氣性突出煤層快速消除突出危險(xiǎn)性的瓦斯抽采方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可增加煤礦井下瓦斯抽采量,從而實(shí)現(xiàn)高瓦斯低透氣性突出煤層快速消除突出危險(xiǎn)性的瓦斯抽采方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種低透氣煤層液相CO2相變致裂增透網(wǎng)格式瓦斯抽采方法,包括以下步驟:
1)施工底板道
根據(jù)煤層底板地質(zhì)情況,在煤層下方10m~30m范圍內(nèi)選擇巖質(zhì)較弱,巖石強(qiáng)度低,容易進(jìn)行底板道施工的巖層采用鉆眼爆破掘進(jìn)或其他掘進(jìn)方法施工一條底板道,巷道斷面為4m×3m,采用矩形W鋼帶錨網(wǎng)支護(hù)方式;
2)底板道內(nèi)穿層鉆孔施工
采用鉆機(jī)在底板道每隔8米施工一組底板道穿層鉆孔,包括:底板道穿層瓦斯抽采鉆孔、液態(tài)二氧化碳相變致裂孔,根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的要求對(duì)煤巷條帶煤層瓦斯及回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行采前預(yù)抽;
其中煤巷條帶煤層瓦斯是指工作面機(jī)巷及臨近工作面風(fēng)巷(一般在工作面機(jī)巷旁邊采用沿空留巷方法構(gòu)筑)30m范圍內(nèi)煤層瓦斯;回采區(qū)域煤層瓦斯是指待回采工作面內(nèi)風(fēng)巷與機(jī)巷30m范圍外煤層內(nèi)的瓦斯;
煤巷條帶煤層瓦斯采前預(yù)抽鉆孔孔間距為6米,回采區(qū)域煤層瓦斯采前預(yù)抽鉆孔孔間距為8米,液態(tài)CO2相變致裂孔與底板道穿層瓦斯抽采鉆孔相間排列;所施工鉆孔的終孔位于煤層頂板,鉆孔過程中做好鉆孔的地質(zhì)編錄,對(duì)鉆孔總長度、見煤長度、鉆孔在煤層內(nèi)長度、穿過煤層長度等進(jìn)行詳細(xì)記錄;
3)液態(tài)CO2相變致裂
利用煤礦井下液態(tài)CO2相變致裂裝備,向液態(tài)二氧化碳相變致裂器的爆破管內(nèi)充裝純度為99%的液態(tài)CO2,充裝前后對(duì)爆破管質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量;根據(jù)鉆孔施工后提供的地質(zhì)編錄結(jié)果,選擇合理的爆破管、釋放管、推進(jìn)桿數(shù)量,采用鉆孔施工所用鉆機(jī)將釋放管、爆破管、推進(jìn)桿互相連接,同時(shí)使用鉆機(jī)作為動(dòng)力 采用推進(jìn)桿將釋放管、爆破管推送到需要致裂的煤層內(nèi),在釋放管、爆破管、推進(jìn)桿連接過程中,采用萬用表側(cè)量推進(jìn)桿尾端引爆線電阻值,根據(jù)電阻大小判斷其是否發(fā)生短路;
待釋放管推送到指定位置后,停止推進(jìn),采用鉆機(jī)作為下部支撐體,將液態(tài)二氧化碳相變致裂器固定在鉆孔中;采用引爆線與尾端接線柱連接,采用萬用表檢查連線是否短路,檢查無誤后,現(xiàn)場(chǎng)施工人員撤離,將引爆線牽引至工作面風(fēng)門外,采用起爆器進(jìn)行起爆,起爆后巷道內(nèi)產(chǎn)生大量飛揚(yáng)粉塵,表明液態(tài)二氧化碳相變致裂器施工成功;
4)穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶及回采區(qū)域煤層瓦斯
在液態(tài)CO2相變致裂施工同時(shí),對(duì)底板道穿層瓦斯抽采鉆孔進(jìn)行封孔,封孔流程如下:
41)清理抽采鉆孔內(nèi)煤渣,連接封孔管,在第一封孔管的端頭安裝堵頭,在第一封孔管與第二封孔管的連接處捆綁封孔藥劑,在第二封孔管靠近鉆孔空口位置捆綁兩組封孔藥劑,
42)在第二封孔管上捆綁兩根無縫鋼管分別作為進(jìn)漿管和出漿管,其中出漿管末端管口置于封孔藥劑處,封孔藥劑末端管口置于封孔藥劑與之間;
43)攪拌各封孔藥劑,將封孔管裝入鉆孔內(nèi),進(jìn)漿管和出漿管在伸出孔口0.5m長,在封孔管管口0.5m段填塞黃土材料并搗實(shí),將封孔管固定在鉆孔內(nèi),并防止注漿液外泄;
44)由進(jìn)漿管向鉆孔內(nèi)注入水泥漿液,直至出漿管有水泥漿液流出為止;
45)重復(fù)步驟41)至步驟44),完成所有底板道穿層瓦斯抽采鉆孔與致裂孔的封孔;
46)將底板鉆孔與底板道內(nèi)布置好的抽采主管連接;
47)在每個(gè)鉆孔的出口段安裝2寸截門,根據(jù)鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛乳_啟或閉合截門,保證抽采主管內(nèi)瓦斯?jié)舛确蠎?yīng)用要求;每7個(gè)鉆孔分為一個(gè)小組,通過2寸孔板與抽采主管相連,2寸孔板具有防水功能,可將積水排除抽采系統(tǒng);
48)重復(fù)46)和47),將所有封孔后的鉆孔與抽采主管連接進(jìn)行瓦斯抽采,對(duì)煤巷條帶煤層瓦斯及回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行采前預(yù)抽;
5)煤巷條帶區(qū)域抽采效果檢驗(yàn)
在底板道對(duì)煤巷條帶煤層瓦斯及回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行采前預(yù)抽0.5年至1年的時(shí)間后,按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求,需要對(duì)掘進(jìn)巷道30m范圍內(nèi),即煤巷條帶區(qū)域內(nèi)的煤層瓦斯抽采效果進(jìn)行檢驗(yàn),效果檢驗(yàn)方法主要有:殘余瓦斯含量、鉆孔瓦斯涌出初速度、鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)、鉆孔屑量、復(fù)合指標(biāo)法、R值指標(biāo)法和綜合指標(biāo)法等;
經(jīng)檢驗(yàn)滿足《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》、《煤礦安全規(guī)程》,無突出危險(xiǎn)后,方可進(jìn)行工作面進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷的掘進(jìn),否則需要繼續(xù)進(jìn)行煤巷條帶煤層瓦斯預(yù)抽;
6)煤巷施工
采用煤巷綜合掘進(jìn)機(jī)或鉆眼爆破方法對(duì)煤巷進(jìn)行掘進(jìn),在掘進(jìn)工作面布置不少于20米的防突措施孔超前距和不少于2米的突出檢驗(yàn)孔超前距,直至效果檢驗(yàn)為無突出危險(xiǎn)后,循環(huán)進(jìn)行煤巷掘進(jìn)、掘進(jìn)工作面防突措施、掘進(jìn)工作面突出檢驗(yàn),直至煤巷施工及支護(hù)完成;
7)順層鉆孔施工
在煤巷內(nèi)由壁面開孔,向待采工作面內(nèi)施工平行于煤層傾向的順層瓦斯抽 采鉆孔,分別在距巷道頂板1.6m與2.1m位置布置兩排鉆孔,兩排鉆孔上下相間布置,鉆孔間距6m,長度120m,孔徑90mm,進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷兩側(cè)順層鉆孔交叉20m;
8)網(wǎng)格式鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯
81)對(duì)順層瓦斯抽采鉆孔進(jìn)行封孔,封孔長度為17m;
82)封孔后,每5個(gè)抽采孔歸為一組,采用三通管進(jìn)行連接后,與工作面瓦斯抽采支管相連,之后并入采區(qū)瓦斯抽采主管,形成順層瓦斯抽采系統(tǒng);與底板道穿層瓦斯抽采鉆孔,液態(tài)二氧化碳相變致裂孔組成網(wǎng)格式鉆孔對(duì)回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽,實(shí)現(xiàn)回采區(qū)域煤層瓦斯快速消突;
9)回采區(qū)域抽采效果檢驗(yàn)
采用網(wǎng)格式鉆孔對(duì)回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽1年后,對(duì)回采區(qū)域煤層進(jìn)行預(yù)抽效果檢驗(yàn),達(dá)到《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的要求后,即可對(duì)預(yù)抽消突煤層進(jìn)行工作面回采,否則需要繼續(xù)進(jìn)行回采區(qū)域煤層瓦斯預(yù)抽。
為提高封孔效果,步驟41)中,在第一封孔管與第二封孔管的連接處捆綁三組封孔藥劑,在第二封孔管靠近鉆孔空口位置捆綁兩組封孔藥劑。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明基于液相二氧化碳相變爆破技術(shù),采用底板穿層鉆孔對(duì)低透氣性、高瓦斯煤層進(jìn)行爆破致裂,同時(shí)采用底板穿層鉆孔與順層鉆孔構(gòu)成的網(wǎng)格式負(fù)壓抽采通道對(duì)致裂煤層內(nèi)的卸壓瓦斯進(jìn)行負(fù)壓強(qiáng)化抽采,從而增加煤礦井下瓦斯抽采量,實(shí)現(xiàn)高瓦斯低透氣性突出煤層快速消除突出危險(xiǎn)性的目的,預(yù)防煤與瓦斯突出事故,保障煤礦井下安全生產(chǎn)。具體而言,體現(xiàn)在以下方面:
(1)采用液態(tài)二氧化碳相變致裂孔、底板道穿層瓦斯抽采鉆孔對(duì)煤巷條帶 區(qū)域煤層進(jìn)行液態(tài)CO2相變致裂瓦斯預(yù)抽,抽采達(dá)標(biāo)后,由液態(tài)二氧化碳相變致裂孔、底板道穿層瓦斯抽采鉆孔與回采區(qū)域順層瓦斯抽采鉆孔組成網(wǎng)格式瓦斯抽采系統(tǒng),對(duì)回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行抽采,實(shí)現(xiàn)快速消突,提高瓦斯抽采效率。
(2)通過底板穿層鉆孔,采用液態(tài)CO2相變致裂技術(shù),對(duì)煤巷條帶及回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行致裂增透,提高煤層瓦斯透氣性系數(shù),在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定的致裂半徑基礎(chǔ)上,適當(dāng)增大抽采鉆孔間距,可以有效減小鉆孔工程量。
(3)液態(tài)CO2相變致裂后,含裂隙煤層內(nèi)瓦斯CO2濃度增大,通過CO2與CH4的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用,煤層裂隙內(nèi)游離瓦斯含量增大,通過網(wǎng)格式瓦斯抽采系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)煤層瓦斯的高濃度抽采。
(4)該方法通過底板穿層鉆孔進(jìn)行液態(tài)CO2相變致裂,以煤層下方巖層為保護(hù)屏障,防治因相變致裂造成煤層氣體壓力增大、煤體強(qiáng)度降低,誘導(dǎo)產(chǎn)生煤與瓦斯突出事故。
(5)該方法較水力壓裂、水力割縫增透瓦斯抽采方法相比,在煤層內(nèi)產(chǎn)生的裂隙均勻,不會(huì)造成巷道積水;較深孔預(yù)裂增透瓦斯抽采方法相比,不會(huì)受炸藥管制影響,使用方便,不存在盲炮、殘炮等現(xiàn)象,相變致裂溫度低,不會(huì)產(chǎn)生火花。
(6)該方法工藝流程嚴(yán)格遵守《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》關(guān)于區(qū)域瓦斯、局部瓦斯治理的相關(guān)要求,可以應(yīng)用于煤礦井下低透氣性煤層瓦斯的規(guī)?;椴?,投入成本低、瓦斯抽采效果好。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一具體實(shí)施方式的流程圖。
圖2是本發(fā)明一具體實(shí)施方式中抽采現(xiàn)場(chǎng)的示意圖。
圖3是圖2的A-A剖視示意圖。
圖4是圖2的B-B剖視示意圖。
圖5是液態(tài)二氧化碳相變致裂器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5中III處的局部放大圖。
圖7是煤巷條帶煤層瓦斯采前預(yù)抽效果圖。
圖8是回采區(qū)域煤層瓦斯采前預(yù)抽效果圖。
圖9是穿層鉆孔封孔示意圖。
圖10是圖9中I處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是圖9中II處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是底板穿層鉆孔聯(lián)孔示意圖。
圖13是順層瓦斯抽采鉆孔沿煤層傾向剖面圖。
圖中;各標(biāo)記含義為:1:底板道;2:底板道穿層瓦斯抽采鉆孔;3:液態(tài)二氧化碳相變致裂孔;4:工作面機(jī)巷;5:工作面回風(fēng)巷;6:回采工作面開切眼;7:工作面順層抽采鉆孔;8:接替工作面回風(fēng)巷;9:煤層;10:釋放孔;11:破裂片;12:加熱器;13:液態(tài)CO2;14:間接螺紋;15:引爆線;16:釋放管;17:爆破管;18:推進(jìn)管;19:堵頭;20:花孔段;21:第一封孔管;22:第一組封孔藥劑;23:第二組封孔藥劑;24:第三組封孔藥劑;25:第二封孔管;26:第四組封孔藥劑;27:第五組封孔藥劑;28:無縫鋼管;29:黃土;30:進(jìn)漿管;31:出漿管;31:2寸截門;32:2寸孔板;33:抽采主管
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖1所示,一種低透氣煤層液相CO2相變致裂增透網(wǎng)格式瓦斯抽采方法,包括以下步驟:
1)施工底板道
根據(jù)煤層底板地質(zhì)情況,在煤層下方10m~30m范圍內(nèi)選擇巖質(zhì)較弱,巖石強(qiáng)度低,容易進(jìn)行底板道施工的巖層采用鉆眼爆破掘進(jìn)或其他掘進(jìn)方法施工一條底板道,巷道斷面為4m×3m,采用矩形W鋼帶錨網(wǎng)支護(hù)方式;
2)底板道內(nèi)穿層鉆孔施工
如圖2和圖3所示,采用鉆機(jī)在底板道1每隔8米施工一組底板道穿層鉆孔,包括底板道穿層瓦斯抽采鉆孔2和液態(tài)二氧化碳相變致裂孔3,且底板道穿層瓦斯抽采鉆孔2和液態(tài)二氧化碳相變致裂孔3相間排列,終孔間距根據(jù)抽采位置的不同分為:煤巷條帶煤層瓦斯采前預(yù)抽鉆孔孔間距為6米,回采區(qū)域煤層瓦斯采前預(yù)抽鉆孔孔間距為8米。
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的要求對(duì)煤巷條帶煤層瓦斯及回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行采前預(yù)抽;
其中煤巷條帶煤層瓦斯是指工作面機(jī)巷及臨近工作面風(fēng)巷(一般在工作面機(jī)巷旁邊采用沿空留巷方法構(gòu)筑)30m范圍內(nèi)煤層瓦斯;回采區(qū)域煤層瓦斯是指待回采工作面內(nèi)風(fēng)巷與機(jī)巷30m范圍外煤層內(nèi)的瓦斯。
如圖7所示為煤巷條帶煤層瓦斯采前預(yù)抽效果圖,圖示201為煤巷條帶煤層瓦斯采前預(yù)抽鉆孔,301為液態(tài)二氧化碳相變致裂孔。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究結(jié)果液態(tài)CO2相變致裂半徑R1可以到達(dá)8.2米,從而構(gòu)成半徑為8.2米的液態(tài)CO2相變致裂增透區(qū)100。根據(jù)液態(tài)CO2相變致裂半徑R1,確定煤巷條帶煤層瓦斯采前預(yù)抽鉆孔201孔與液態(tài)二氧化碳相變致裂孔301終孔間距L1為6米,兩組 穿層鉆孔的終孔間距L2為8米,從而保證整個(gè)煤巷條帶煤層都能處于液態(tài)CO2相變致裂影響區(qū)內(nèi),且保證煤層瓦斯采前預(yù)抽鉆孔201處于液態(tài)CO2相變致裂半徑R1內(nèi),便于實(shí)現(xiàn)煤巷條帶煤層瓦斯快速預(yù)抽,滿足煤巷快速安全掘進(jìn)需求。
回采區(qū)域煤層瓦斯采前預(yù)抽效果如圖8所示,液態(tài)CO2相變致裂孔302與底板道穿層瓦斯抽采鉆孔202相間排列,相鄰兩孔之間的間距L3為8米。從而保證整個(gè)開采區(qū)域煤層都處于液態(tài)CO2相變致裂影響區(qū)內(nèi),且保證煤層瓦斯采前預(yù)抽鉆孔201處于液態(tài)CO2相變致裂半徑R1內(nèi),便于實(shí)現(xiàn)回采區(qū)域網(wǎng)格式抽采系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)開采區(qū)域煤層的快速消突,滿足回采工作面安全生產(chǎn)需要。
所施工鉆孔的終孔位于煤層頂板,鉆孔過程中做好鉆孔的地質(zhì)編錄,對(duì)鉆孔總長度、見煤長度、鉆孔在煤層內(nèi)長度、穿過煤層長度等進(jìn)行詳細(xì)記錄。
本實(shí)施例以四川煤業(yè)集團(tuán)某礦為例,工作面長度200米,則每組底板道穿層鉆孔需要施工28個(gè)鉆孔,其中14個(gè)底板道穿層瓦斯抽采鉆孔,14個(gè)液態(tài)二氧化碳相變致裂孔,底板道穿層瓦斯抽采鉆孔與液態(tài)CO2相變致裂孔孔徑均為90mm,所施工鉆孔的終孔位于煤層頂板,鉆孔過程中做好鉆孔的地質(zhì)編錄,對(duì)鉆孔總長度、見煤長度、鉆孔在煤層內(nèi)長度、穿過煤層長度等進(jìn)行詳細(xì)記錄。
3)液態(tài)CO2相變致裂
采用如圖5和圖6所示的煤礦井下液態(tài)CO2相變致裂器,包括可儲(chǔ)存液體二氧化碳的爆破管17,爆破管17的一端通過螺紋連接頭14固定有釋放管16,另一端通過螺紋連接頭14固定有推進(jìn)管18。爆破管17與釋放管16的連接端設(shè)置有破裂片11。爆破管17內(nèi)設(shè)置有加熱器12,并灌裝有液體二氧化碳13。釋放管16上設(shè)置有多個(gè)釋放孔10。推進(jìn)管18內(nèi)設(shè)置有延伸至加熱器12的引爆線15。
向液態(tài)二氧化碳相變致裂器的爆破管內(nèi)充裝純度為99%的液態(tài)CO2,充裝前后對(duì)爆破管重量進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)鉆孔施工后提供的地質(zhì)編錄結(jié)果,選擇合理的爆破管、釋放管、推進(jìn)管數(shù)量,采用鉆孔施工所用鉆機(jī)將釋放管、爆破管、推進(jìn)桿互相連接,同時(shí)使用鉆機(jī)作為動(dòng)力采用推進(jìn)桿將釋放管、爆破管推送到需要致裂的煤層內(nèi),在釋放管、爆破管、推進(jìn)管連接過程中,采用萬用表側(cè)量推進(jìn)桿尾端引爆線電阻值,根據(jù)電阻大小判斷其是否發(fā)生短路;
待釋放管推送到指定位置后,停止推進(jìn),采用鉆機(jī)作為下部支撐體,將液態(tài)二氧化碳相變致裂器固定在鉆孔中;采用引爆線與尾端接線柱連接,采用萬用表檢查連線是否短路,檢查無誤后,現(xiàn)場(chǎng)施工人員撤離,將引爆線牽引至工作面風(fēng)門外,采用起爆器進(jìn)行起爆,起爆后巷道內(nèi)產(chǎn)生大量飛揚(yáng)粉塵,表明液態(tài)二氧化碳相變致裂器施工成功。
4)穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶及回采區(qū)域煤層瓦斯
在液態(tài)CO2相變致裂施工同時(shí),對(duì)圖3所示底板道穿層瓦斯抽采鉆孔2進(jìn)行封孔,封孔方式如圖9、圖10和圖11所示,封孔流程如下:
41)清理抽采鉆孔內(nèi)煤渣,連接第一封孔管21和第二封孔管25,在第一封孔管21的端頭安裝堵頭19,在第一封孔管19與第二封孔管25的連接處捆綁第一組封孔藥劑22、第二組封孔藥劑23和第三組封孔藥劑24,在第二封孔管25靠近鉆孔空口位置捆綁第四組封孔藥劑26和第五組封孔藥劑27;
42)在第二封孔管25上捆綁兩根無縫鋼管分別作為進(jìn)漿管30和出漿管31,其中出漿管31末端管口置于第三組封孔藥劑24處,進(jìn)漿管30末端管口置于第三組封孔藥劑24與第四組封孔藥劑26之間;
43)攪拌各封孔藥劑,將各封孔管裝入鉆孔內(nèi),進(jìn)漿管30和出漿管31伸 出孔口的距離L4為0.5m長,在距離第二封孔管25的管口L5為0.5m的管段內(nèi)填塞黃土29材料并搗實(shí),將各封孔管固定在鉆孔內(nèi),并防止注漿液外泄;
44)由進(jìn)漿管30向鉆孔內(nèi)注入水泥漿液,直至出漿管31有水泥漿液流出為止;
45)重復(fù)步驟41)至步驟44),完成所有底板道穿層瓦斯抽采鉆孔與致裂孔的封孔;
46)將底板鉆孔與底板道內(nèi)布置好的抽采主管33連接,如圖12所示。
47)在每個(gè)鉆孔的出口段安裝2寸截門31,根據(jù)鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛乳_啟或閉合截門,保證抽采主管內(nèi)瓦斯?jié)舛确蠎?yīng)用要求;每7個(gè)鉆孔分為一個(gè)小組,通過2寸孔板32與抽采主管相連,2寸孔板32具有防水功能,可將積水排除抽采系統(tǒng)。
48)重復(fù)46)和47),將所有封孔后的鉆孔與抽采主管連接進(jìn)行瓦斯抽采,對(duì)煤巷條帶煤層瓦斯及回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行采前預(yù)抽;
5)煤巷條帶區(qū)域抽采效果檢驗(yàn)
在底板道對(duì)煤巷條帶煤層瓦斯及回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行采前預(yù)抽0.5年至1年的時(shí)間后,按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求,需要對(duì)掘進(jìn)巷道30m范圍內(nèi),即煤巷條帶區(qū)域內(nèi)的煤層瓦斯抽采效果進(jìn)行檢驗(yàn),效果檢驗(yàn)方法主要有:殘余瓦斯含量、鉆孔瓦斯涌出初速度、鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)、鉆孔屑量、復(fù)合指標(biāo)法、R值指標(biāo)法和綜合指標(biāo)法等。經(jīng)檢驗(yàn)滿足《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》、《煤礦安全規(guī)程》,無突出危險(xiǎn)后,方可進(jìn)行工作面進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷的掘進(jìn),否則需要繼續(xù)進(jìn)行煤巷條帶煤層瓦斯預(yù)抽;
6)煤巷施工
采用煤巷綜合掘進(jìn)機(jī)或鉆眼爆破方法對(duì)煤巷進(jìn)行掘進(jìn),在掘進(jìn)工作面布置不少于20米的防突措施孔超前距和不少于2米的突出檢驗(yàn)孔超前距,直至效果檢驗(yàn)為無突出危險(xiǎn)后,循環(huán)進(jìn)行煤巷掘進(jìn)、掘進(jìn)工作面防突措施、掘進(jìn)工作面突出檢驗(yàn),直至煤巷施工及支護(hù)完成;
7)順層鉆孔施工
在煤巷內(nèi)由壁面開孔,向待采工作面內(nèi)施工平行于煤層傾向的順層瓦斯抽采鉆孔,順層鉆孔的布置方式如圖4所示,分別在距巷道頂板距離L6為1.6m與L7為2.1m位置布置兩排鉆孔,兩排鉆孔上下相間布置,同一排鉆孔間距L8為8m,上下排相鄰兩孔的間距L9為4m。鉆孔的長度120m,孔徑90mm,進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷兩側(cè)順層鉆孔交叉20m,順層鉆孔沿煤層傾向剖面圖如圖13所示。
8)網(wǎng)格式鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯
81)對(duì)順層瓦斯抽采鉆孔進(jìn)行封孔,封孔長度為17m;
82)封孔后,每5個(gè)抽采孔歸為一組,采用三通管進(jìn)行連接后,與工作面瓦斯抽采支管相連,之后并入采區(qū)瓦斯抽采主管,形成順層瓦斯抽采系統(tǒng);與底板道穿層瓦斯抽采鉆孔2,液態(tài)二氧化碳相變致裂孔3組成網(wǎng)格式鉆孔對(duì)回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽,實(shí)現(xiàn)回采區(qū)域煤層瓦斯快速消突;
9)回采區(qū)域抽采效果檢驗(yàn)
采用網(wǎng)格式鉆孔對(duì)回采區(qū)域煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽1年后,采用步驟5)方法,
對(duì)回采區(qū)域煤層進(jìn)行預(yù)抽效果檢驗(yàn),達(dá)到《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的要求后,即可對(duì)預(yù)抽消突煤層進(jìn)行工作面回采,否則需要繼續(xù)進(jìn)行回采區(qū)域煤層瓦斯預(yù)抽。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案,皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。