本發(fā)明屬于礦井瓦斯抽采及治理技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種特厚煤層瓦斯預(yù)抽鉆孔的布置方法。
背景技術(shù):
隨著煤礦開采深度的增加,煤層的瓦斯含量、瓦斯壓力逐漸增大,工作面發(fā)生煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)性也日漸俱增。煤層瓦斯預(yù)抽是降低礦井瓦斯涌出量、降低煤層瓦斯壓力以及防止煤與瓦斯突出災(zāi)害的重要技術(shù)措施。目前,煤層瓦斯預(yù)抽主要有平行鉆孔、交叉鉆孔、穿層鉆孔、深孔預(yù)裂爆破、水力割縫、水力壓裂、水力鉆(擴(kuò))孔等方法,但這些方法在針對特厚煤層的瓦斯進(jìn)行預(yù)抽的時候,只能針對局部的瓦斯進(jìn)行抽采,無法對整個特厚煤層進(jìn)行瓦斯的預(yù)抽,因此,亟需一種新的方法來解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種特厚煤層瓦斯預(yù)抽鉆孔的布置方法,該鉆孔布置方法可用于瓦斯含量大、瓦斯壓力大的特厚煤層開采時抽采瓦斯。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種特厚煤層瓦斯預(yù)抽鉆孔的布置方法,包括如下步驟:
步驟一:在煤層的兩側(cè)分別掘進(jìn)運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷,同時,在所述煤層中靠近所述運(yùn)輸平巷和所述回風(fēng)平巷側(cè)掘進(jìn)多個鉆場,多個所述鉆場沿著所述運(yùn)輸平巷和所述回風(fēng)平巷的延伸方向排布;
步驟二:對所述鉆場進(jìn)行支護(hù);
步驟三:安裝鉆孔設(shè)備;
步驟四:在所述鉆場的正幫和副幫沿豎直方向布置有上排鉆孔和下排鉆孔,所述上排鉆孔和所述下排鉆孔朝向所述煤層內(nèi)開設(shè),每個所述鉆場中的全部所述鉆孔在水平方向俯視時呈扇形;
步驟五:對所述鉆孔進(jìn)行封孔接茬,接入瓦斯抽采系統(tǒng);
步驟六:在一個所述鉆場中的鉆孔作業(yè)結(jié)束后,將鉆孔設(shè)備移動到另一個鉆場,重復(fù)步驟四和步驟五,完成所有鉆孔的布置。
所述鉆場支護(hù)采用錨網(wǎng)索支護(hù)。
步驟四中所述上排鉆孔與所述下排鉆孔在正幫或副幫平面內(nèi)依次交錯布置。
所述上排鉆孔傾斜向上朝向所述煤層頂板開設(shè),所述下排鉆孔傾斜向下朝向所述煤層底板開設(shè)。
所述回風(fēng)平巷側(cè)鉆場的所述鉆孔的末端與所述運(yùn)輸平巷側(cè)鉆場的所述鉆孔的末端在空間上相互重疊。
步驟二中支護(hù)完成后,清理所述鉆場內(nèi)的浮煤,保持鉆場平整。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明提供一種特厚煤層瓦斯預(yù)抽鉆孔的布置方法,該鉆孔布置方法適用于厚煤層和特厚煤層的瓦斯預(yù)抽,可降低礦井瓦斯涌出量,能有效防止煤與瓦斯突出災(zāi)害的發(fā)生,由于沿運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷的延伸方向排布有多個鉆場,并且每個鉆場中的全部鉆孔在水平方向俯視時呈扇形分布,因此該鉆孔布置方法可對整個特厚煤層進(jìn)行瓦斯的預(yù)抽。
附圖說明
圖1是本發(fā)明特厚煤層瓦斯預(yù)抽鉆孔與鉆場的布置圖;
圖2是圖1主鉆場的放大視圖;
圖3是圖2的A-A剖視圖;
圖4是圖2的B-B剖視圖;
圖5是鉆場正幫鉆孔布置示意圖;
圖6是鉆場副幫鉆孔布置示意圖;
圖中:1-煤層,2-運(yùn)輸平巷,3-回風(fēng)平巷,4-鉆場,5-首鉆場,6-停采線,7-正幫,8-副幫,9-鉆孔,10-上排鉆孔,11-下排鉆孔,12-煤層頂板,13-煤層底板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖1至圖6所示,一種特厚煤層瓦斯預(yù)抽鉆孔的布置方法,屬于礦井瓦斯抽采及治理,用于瓦斯含量大、瓦斯壓力大的特厚煤層開采時抽采瓦斯。
本發(fā)明的特厚煤層瓦斯預(yù)抽鉆孔的布置方法包括如下步驟:
步驟一:在煤層1的兩側(cè)分別掘進(jìn)運(yùn)輸平巷2和回風(fēng)平巷3,在本實(shí)施例中,運(yùn)輸平巷2和回風(fēng)平巷3之間的工作面長150m,同時,在煤層1中靠近運(yùn)輸平巷2和回風(fēng)平巷3側(cè)距離掘進(jìn)頭15m~20m處掘進(jìn)多個長4.5m*寬4m*高3m的鉆場4,其中首鉆場5與停采線6距離20m~30m,多個鉆場4沿著運(yùn)輸平巷2和回風(fēng)平巷3的延伸方向排布,沿著運(yùn)輸平巷2和回風(fēng)平巷3的延伸方向的相鄰兩個鉆場4的間距為40m~60m不等,主要是為了使鉆場4盡量避免布置在斷層及破碎帶附近,防止在抽采過程中由于鉆孔漏氣而造成煤層1自燃;
步驟二:對鉆場4采用錨網(wǎng)索支護(hù),本實(shí)施例中,錨網(wǎng)索支護(hù)采用8#鐵絲編織的菱形鐵絲網(wǎng)護(hù)頂,網(wǎng)片規(guī)格1000*5000mm,網(wǎng)孔規(guī)格為50*50mm,先將錨網(wǎng)鋪好后,再將錨桿插在錨網(wǎng)上以固定頂部的錨網(wǎng),錨桿桿體采用Φ22左旋無縱筋螺紋鋼筋,長度2.4m,桿尾螺紋為M24,排距0.9m,間距0.9m,錨桿托板采用150mm*150mm*8mm的拱形高強(qiáng)度鋼托盤,使用錨索規(guī)格為Φ22*7300mm,每個錨索采用兩支K2335和一支Z2360樹脂藥卷進(jìn)行加長錨固;
步驟三:清理鉆場4內(nèi)的浮煤,保持鉆場4底板平整;
步驟四:測定鉆場4底煤厚度、頂煤厚度及其煤層底板13標(biāo)高;
步驟五:安裝鉆孔設(shè)備,本實(shí)施例中采用的是ZDY3200S型鉆機(jī)和Φ73-60*4.233*1500mm鉆桿;
步驟六:在鉆場4內(nèi)進(jìn)行鉆孔作業(yè),鉆場4的正幫7和副幫8的鉆孔9沿豎直方向布置為上排鉆孔10和下排鉆孔11,上排鉆孔10與下排鉆孔11在正幫7或副幫8平面內(nèi)依次交錯布置,上排鉆孔10和下排鉆孔11朝向煤層1內(nèi)開設(shè),每個鉆場4中的全部鉆孔9在水平方向俯視時呈扇形,回風(fēng)平巷3側(cè)鉆場的鉆孔9末端與運(yùn)輸平巷2側(cè)鉆場的鉆孔9末端在空間上相互重疊,以此來排除煤層1瓦斯抽采時的盲區(qū)。在本實(shí)施例中,鉆場4的正幫7布置有11個鉆孔,副幫8布置有5個鉆孔,上排鉆孔10的位置距離鉆場4底板1.7m,兩個相鄰上排鉆孔10間距0.8m,上排鉆孔10傾斜向上朝向煤層頂板12開設(shè),上排鉆孔10的末端與煤層頂板12距離2m;下排鉆孔11的位置距離鉆場底板1.2m,兩個相鄰下排鉆孔11間距0.8m,下排鉆孔11傾斜向下朝向煤層底板13開設(shè),下排鉆孔11的末端與煤層底板13距離4m;正幫7上的①號孔與副幫8距離0.5m,②號孔與副幫8距離0.7m,副幫8上的號孔與正幫7距離0.4m,號孔與正幫7距離0.8m;回風(fēng)平巷3側(cè)鉆場4的鉆孔9的末端距離回風(fēng)平巷3的水平距離為80m,運(yùn)輸平巷2側(cè)鉆場4的鉆孔9的末端距離運(yùn)輸平巷2的水平距離為80m;
步驟七:對鉆孔9進(jìn)行封孔接茬,接入瓦斯抽采系統(tǒng);
步驟八:在一個鉆場4中的鉆孔作業(yè)結(jié)束后,將鉆孔設(shè)備移動到另一個鉆場4,重復(fù)步驟六和步驟七,完成所有鉆孔9的布置。
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)利要求范圍內(nèi)。