一种低透气性高瓦斯煤层群保护层瓦斯综合治理方法

摘要

一种低透气性高瓦斯煤层群保护层瓦斯综合治理方法，属于煤矿瓦斯治理方法。该综合治理方法基于低透气性高瓦斯近距离煤层群条件下上保护层开采时卸压瓦斯涌出规律，构建上保护层煤与瓦斯共采体系，包括：保护层和被保护层瓦斯抽采。保护层瓦斯抽采包括保护层本煤层瓦斯抽采、顶板高位钻场钻孔瓦斯抽采、留巷墙体埋管采空区瓦斯抽采；被保护层瓦斯抽采为煤层瓦斯预抽。进而实现低透气性高瓦斯近距离煤层群条件下上保护层的安全高效回采。此开采方法简单，稳定可靠，社会效益和经济效益显著，对于提高防治煤矿瓦斯灾害措施的安全性和可靠性，改善采煤环境、提高工作面的安全状况和效率，具有重要意义。

主权项

一种低透气性高瓦斯煤层群保护层瓦斯综合治理方法，其特征在于：基于低透气性高瓦斯近距离煤层群条件下上保护层开采时卸压瓦斯涌出规律，构建上保护层煤与瓦斯共采体系，所述的共采体系包括：保护层和被保护层瓦斯抽采；所述的保护层瓦斯抽采包括保护层本煤层瓦斯抽采、顶板高位钻场钻孔瓦斯抽采、留巷墙体埋管采空区瓦斯抽采，所述的被保护层瓦斯抽采为煤层瓦斯预抽；具体的方法如下：一、保护层本煤层瓦斯抽采布置1）平行钻孔形式瓦斯抽采布置回风巷采帮从900m处开始布置1号钻孔，钻孔垂直巷道布置，钻孔间距为9m，直到距大巷保护煤柱50m处结束，以仰角为+1°向上打钻，钻孔深度为80m，在施工过程中钻孔（4）仰角根据现场地质条件而定，仰角角度范围在0～90°；2）钻场扇形钻孔形式瓦斯抽采布置在回风巷的900m处往里至开切眼，采帮及运输巷采帮每隔50m布置一个钻场，每个钻场布置8钻孔；回风巷采帮钻孔开口高度1.2m，以+1°角沿煤层钻进，孔深为80m；钻孔仰角和开孔仰角根据煤层倾角、实际在施工过程中，现场人员根据煤层变化调整钻孔角度确保钻孔施工在煤层中；二、顶板高位钻场钻孔瓦斯抽采布置在运输巷内，利用已有的、距工作面最近的两个钻场各施工一组上裂隙带钻孔，钻场内共施工5个钻孔，呈扇形布置，1号～5号钻孔从左向右依次排开，钻孔终孔水平间距均为15m，根据裂隙带发育高度分析结果，裂隙带钻孔终孔按8～10倍采高13～16m进行设定；钻场深3m，钻孔间距0.6m，钻孔在顶板与巷道煤帮的交界处开口；钻孔的孔径均为50mm，封孔、扩孔长度为9m，封孔采用50mm带法兰盘的聚乙烯管，水泥封孔；与主管路连接采用埋线管，主管路三通处安设阀门及放水器，以便抽放观测记录、调整抽采参数和放水；三、留巷墙体埋管采空区瓦斯抽采布置在运输巷留巷充填体内每间隔9m预留一4寸管，并用法兰盘埋线管连接，伸出墙体0.5m，在留巷施工过程中，每个4寸管设置一个闸阀和观测孔与巷道非采帮的ф320抽放管连接，并将沿空留巷非采帮ф320抽放管延接至工作面采空区后部实现采空区瓦斯抽采；采空区埋管抽采通过安装管路直接抽采采空区瓦斯，尽量减少采空区瓦斯流入工作面；一般情况下，采空区埋管直径75mm～100mm，处在采区内的一端长度可根据现场确定；管壁穿有小孔并用沙网包好，防止抽采过程中发生堵塞；该管应尽量靠近煤层顶部，处于瓦斯浓度较高的地点；四、被保护层煤层瓦斯预抽布置在被保护层回风巷距二横贯77m处到切眼，巷道右帮布置保护层瓦斯抽采钻场；1号钻场在距二横贯77m处，与2号钻场间距50m，布置9个钻孔；2号钻场到7号钻场每个钻场间距50m，在2号钻场到7号钻场每个钻场布置5个孔；7号钻场到9号钻场每个钻场间距40m，9号钻场到10号钻场间距69m，在8号钻场布置4个钻孔，9号钻场布置5个钻孔，10号钻场布置6个钻孔；10号钻场到26号钻场每个钻场间距50m，在每个钻场布置5个钻孔；钻孔目标方位为359°，每个钻场内开孔间距为1m左右、钻孔间距为10m，单孔深度为340m，钻孔角度和开口倾角要根据煤层倾角、实际钻场变化进行调整；钻孔孔径为96mm，封孔、扩孔长度为9m，扩孔直径为150mm，封孔管采用4寸PVC管，425号水泥封孔。