一种强突出煤层区域预抽消突揭煤法

摘要

本发明公开了一种强突出煤层区域预抽消突揭煤法，包括以下步骤：步骤一，区段控制；步骤二，煤层控制；步骤三，预抽瓦斯；步骤四，钻孔控制；该发明，全负压通风的专用抽采巷道内，施工穿层钻孔，对所揭具有强烈喷孔的突出煤层进行较大区域的预抽卸压，达到区域消突，采用闭合环形底板巷道构成全负压通风系统，解决打钻喷孔造成瓦斯超限问题，且消突钻孔可控制消突区域范围广，成孔控制质量高，具有一次性穿透消突效果，同时合理优先布置巷道位置，避免施工下向消突钻孔，且均匀布置多台钻机同时施工，成孔质量高，并且能够一次性穿透煤层，达到很好的消突效果，有效解决揭煤巷道与消突钻孔施工先后及相互影响矛盾，加快揭煤进度。

说明书

技术领域

本发明涉及煤层揭煤技术领域，具体为一种强突出煤层区域预抽消突揭煤法。

背景技术

目前，对于深井石门揭强突出煤层，采用传统的在石门巷道内布置穿层钻孔其控制范围是有限的，达不到区域消突的目的；同时在狭小空间范围内，布孔和施工钻孔都十分困难，很难按设计施工到位，达到预期抽采消突效果；特别是在独头巷道内打钻，喷孔带来的安全威胁极大，因此设计一种强突出煤层区域预抽消突揭煤法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强突出煤层区域预抽消突揭煤法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种强突出煤层区域预抽消突揭煤法，包括以下步骤：步骤一，区段控制；步骤二，煤层控制；步骤三，预抽瓦斯；步骤四，钻孔控制；

其中在上述步骤一中，穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层，要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m，且钻孔控制范围均为沿层面的距离；

其中在上述步骤二中，穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层，且要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m，且钻孔控制范围均为沿层面的距离；

其中在上述步骤三中，顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整个开采块段的煤层；

其中在上述步骤四中，穿层钻孔预抽石门、立井和斜井等揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施，且在构造破坏带应适当加大距离，钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m，且急倾斜煤层底部或下帮6m，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m，且巷道轮廓线包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线。

根据上述技术方案，所述步骤二中，预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置，钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定，其中，预抽瓦斯钻孔封堵必须严密，穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，并且应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定，钻孔孔口抽采负压不小于13kPa，预抽瓦斯浓度低于30％时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。

根据上述技术方案，所述步骤三中，石门揭煤过程中采用全负压通风闭合环形专用抽采巷道，并在巷道中施工穿层钻孔，对所揭具有强烈喷孔的突出煤层进行较大区域的预抽卸压，以达到区域消突目的，且该揭煤方法适宜于强突出、近水平煤层群以及一组多条石门联合揭煤。

根据上述技术方案，所述步骤三中，在石门揭煤巷道治理突出煤层中瓦斯抽放过程中采用的闭合环形抽采巷道方法，且采取的闭合环形底板巷布置方式为距预揭强突出煤层底板法距15～25m，垂直于预揭煤石门巷道，长度超过预揭煤石门巷道轮廓线外30m，上闭环巷道水平位置选择：控制预揭煤石门巷道顶部轮廓线外15m，最外顶帮消突钻孔倾角为60°；下闭环巷道水平位置选择：控制预揭煤石门巷道轮廓线外15m，最底帮消突钻孔倾角不小于12°，同时消突钻孔参数为消突钻孔控制到预揭煤石门巷道轮廓线两帮外30m；上、下控制到顶、底板巷道轮廓线外15m，消突钻孔开孔应垂直上、下环闭巷道巷帮，消突钻孔倾角均大于12°。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该一种强突出煤层区域预抽消突揭煤法，全负压通风的专用抽采巷道内，施工穿层钻孔，对所揭具有强烈喷孔的突出煤层进行较大区域的预抽卸压，达到区域消突，采用闭合环形底板巷道构成全负压通风系统，解决打钻喷孔造成瓦斯超限问题，且消突钻孔可控制消突区域范围广，成孔控制质量高，具有一次性穿透消突效果，同时合理优先布置巷道位置，避免施工下向消突钻孔，且均匀布置多台钻机同时施工，成孔质量高，并且能够一次性穿透煤层，达到很好的消突效果，有效解决揭煤巷道与消突钻孔施工先后及相互影响矛盾，加快揭煤进度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的方法流程图；

图2是本发明实施例中闭环巷道布置示意图；

图3是本发明实施例中闭环巷道布置剖面示意图；

图4是本发明实施例中-960m抽采巷平面图；

图5是本发明实施例中-960m抽采巷剖面图

其中：1、上闭环巷道；2、下闭环巷道；3、预揭石门；4、突出煤层；5、巷道系统；6、-960m二副井北绕道空车场；7、-960m二副井重车场；8、-960mC

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种强突出煤层区域预抽消突揭煤法，包括以下步骤：步骤一，区段控制；步骤二，煤层控制；步骤三，预抽瓦斯；步骤四，钻孔控制；

其中在上述步骤一中，穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层，要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：揭煤巷道两帮30m，上下垂距各15m，并且在某煤层底板巷内布置巷道，施工穿层钻孔控制上述区域范围内的煤体，对预揭石门3进行联合揭煤，且钻孔控制范围均为沿层面的距离；

其中在上述步骤二中，穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层，且要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：揭煤巷道两帮30m，上下垂距各15m，并且在某煤层底板巷内布置巷道，施工穿层钻孔控制上述区域范围内的煤体，对预揭石门3进行联合揭煤，且钻孔控制范围均为沿层面的距离，预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置，钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定，其中，预抽瓦斯钻孔封堵必须严密，穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，并且应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定，钻孔孔口抽采负压不小于13kPa，预抽瓦斯浓度低于30％时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量；

其中在上述步骤三中，顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整个开采块段的煤层，石门揭煤过程中采用全负压通风闭合环形专用抽采巷道，且全负压通风闭合环形专用抽采巷道通过均布置在突出煤层4底板中的上闭环巷道1和下闭环巷道2，与周边已有巷道系统5联接构成全负压通风系统，并在巷道中施工穿层钻孔，对所揭具有强烈喷孔的突出煤层4进行较大区域的预抽卸压，以达到区域消突目的，且该揭煤方法适宜于强突出、近水平煤层群以及两条石门联合揭煤，两条石门位置：-960m二副井北绕道空车场6位于C

其中在上述步骤四中，穿层钻孔预抽石门、立井和斜井等揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施，且在构造破坏带应适当加大距离，钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m，且急倾斜煤层底部或下帮6m，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m，且巷道轮廓线包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线。

基于上述，本发明的优点在于，本发明，全负压通风的专用抽采巷道内，施工穿层钻孔，对所揭具有强烈喷孔的突出煤层进行较大区域的预抽卸压，达到区域消突，采用闭合环形底板巷道构成全负压通风系统，以及实施全负压抽放钻孔，巷道内风量大，有效控制了喷孔造成的煤流、瓦斯带来的安全威胁，采取闭环巷道内打钻孔预抽突出煤层中的瓦斯，利用该方法钻孔控制范围大，避免下向孔或小角度近水平孔施工，做到钻孔尽量沿煤层走向垂直煤层施工，成孔质量高，并且能够一次性穿透煤层，达到很好的消突效果，有效解决揭煤巷道与消突钻孔施工先后及相互影响矛盾，加快揭煤进度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。