CN103498644A - 石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法 - Google Patents

石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法 Download PDF

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蒋静宇
陈海栋
程远平
王亮
周红星
徐超
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Abstract

一种石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法，适用于采煤工作面中使用，当石门揭煤工作面掘进至距煤层的最小法向距离不小于7m时，首先从石门揭煤工作面的迎头分别向煤层方向施工两圈向石门外倾斜的穿层注浆钻孔向穿层注浆钻孔内注水泥砂浆进行充填，在石门揭煤工作面周边的煤体中制造两道防瓦斯渗透帷幕，阻隔石门周围的瓦斯向石门方向运移，然后施工穿层钻孔预抽石门前方煤层的瓦斯，降低其瓦斯压力和含量。其方法简单易行，工期短，安全高效，成本低廉。

Description

石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法
技术领域
本发明涉及一种防突方法，尤其适用于一种采煤工作面中使用的石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法。
背景技术
瓦斯是严重威胁煤矿安全生产的主要因素之一，在我国的煤炭事故中70%以上是瓦斯事故。目前我国矿井开采呈现开采深度大、煤层透气性低、瓦斯压力高、瓦斯含量大、预抽煤层瓦斯困难等特点，再加上开采煤层地质条件复杂，受采动影响，在一定条件下将会产生煤和瓦斯突出的动力现象。
在煤与瓦斯突出事故中，在揭穿有煤与瓦斯突出危险煤层时较容易发生。由于煤层赋存不稳定和存在倾角，井下石门揭穿煤与瓦斯突出危险煤层的次数较多、危险性日趋增大，给煤矿工人的生命安全造成威胁，制约着矿井的安全高效生产。目前，石门揭煤的防突方法主要有钻孔瓦斯排放法、钻孔瓦斯排放与金属骨架法、钻孔瓦斯抽放法等。但是，煤层瓦斯流动符合球向流动，瓦斯流场属于球向流场在，瓦斯压力梯度作用下会源源不断的向石门方向补给瓦斯，有效降低石门周围煤层瓦斯含量及压力比较困难，煤与瓦斯突出危险性仍然存在。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种石门揭煤与瓦斯突出煤层帷幕注浆防突方法，通过向穿层注浆钻孔注入水泥砂浆，形成防瓦斯渗透帷幕，阻隔石门周围的瓦斯向石门方向运移，再实施区域消突措施，从而消除揭煤区域煤与瓦斯突出危险性。
本发明的石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法，包括以下步骤：
a．当石门揭煤巷道中的石门揭煤工作面掘进至距煤层的最小法向距离大于并接近7m时，首先在石门揭煤工作面的迎头向煤层方向沿石门揭煤巷道外缘钻两圈向外侧倾斜的穿层注浆钻孔，所述穿层注浆钻孔穿过煤层顶板处至石门揭煤巷道的距离L1为15m，所述穿层注浆钻孔穿过煤层底板处至石门揭煤巷道的距离L2为8m；
b．向穿层注浆钻孔内注入水泥砂浆进行充填，使相邻穿层注浆钻孔之间的煤岩体形成离层，水泥砂浆凝固后，在石门揭煤工作面周边的煤岩体中形成两道拱形防瓦斯渗透帷幕； 
c．从石门揭煤工作面向两道防瓦斯渗透帷幕包裹的煤层方向均匀钻若干穿层抽采钻孔，所述穿层抽采钻孔穿过煤层顶板或者底板的距离不低于0.5m；
d．穿层预抽钻孔钻孔完毕后进行封孔处理，将封孔后穿层抽采钻孔与井下预设的瓦斯抽采设备管路连接，开始对穿层预抽钻孔内的瓦斯进行抽采，直至两道防瓦斯渗透帷幕包裹的煤层中的残余瓦斯压力降到0.74MPa以下，或残余瓦斯含量降到8.00 m3/t以下，停止瓦斯抽采，完成煤与瓦斯的防突处理。
2. 根据权利要求1所述的一种石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法，其特征在于：所述防瓦斯渗透帷幕上相邻穿层注浆钻孔之间的距离为0.5～1.0m。
有益效果：本防突方法中的防瓦斯渗透双帷幕有效地阻止了石门周围瓦斯补给源的瓦斯向石门方向流动，能保证石门周围帷幕內抽采钻孔的抽采效果；本防突方法仅在现行的石门揭煤与瓦斯突出煤层防突方法基础上施工两圈密集钻孔并注浆，成本低廉，其简单易行、施工快、且注浆加固了煤体，增强了顶板稳定性，提高了瓦斯抽采效率，加快了石门揭煤速度，实现安全高效揭煤。
附图说明
图1是本发明的立面施工示意图。
图2是本发明的平面施工示意图。
图中：1—石门；2—防瓦斯渗透帷幕；3—穿层注浆钻孔；4—煤层；5—穿层抽采钻孔；6—石门揭煤工作面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述：
如图1和图2所示，本发明的石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法步骤如下：
a．当石门揭煤巷道1中的石门揭煤工作面6掘进至距煤层4的最小法向距离大于并接近7m时，首先在石门揭煤工作面6的迎头向煤层4方向沿石门揭煤巷道1外缘钻两圈向外侧倾斜的穿层注浆钻孔3，所述穿层注浆钻孔3穿过煤层4顶板处至石门揭煤巷道1的距离L1为15m，所述穿层注浆钻孔3穿过煤层4底板处至石门揭煤巷道1的距离L2为8m；
b．向穿层注浆钻孔3内注入水泥砂浆进行充填，使相邻穿层注浆钻孔3之间的煤岩体形成离层，水泥砂浆凝固后，在石门揭煤工作面6周边的煤岩体中形成两道拱形防瓦斯渗透帷幕2，所述防瓦斯渗透帷幕2上相邻穿层注浆钻孔3之间的距离为0.5～1.0m；
c．从石门揭煤工作面6向两道防瓦斯渗透帷幕2包裹的煤层4方向均匀钻若干穿层抽采钻孔5，按《防治煤与瓦斯突出规定》的要求，距离防瓦斯渗透帷幕2最近的倾斜穿层抽采钻孔5穿过煤层4顶板或底板处沿煤层4顶或底板层面至石门揭煤巷道1轮廓线的距离不小于12m，所述穿层抽采钻孔5穿过煤层4顶板或者底板的距离不低于0.5m，
d．穿层预抽钻孔5钻孔完毕后进行封孔处理，将封孔后穿层抽采钻孔5与井下预设的瓦斯抽采设备管路连接，开始对穿层预抽钻孔5内的瓦斯进行抽采，直至两道防瓦斯渗透帷幕2包裹的煤层4中的残余瓦斯压力降到0.74MPa以下，或残余瓦斯含量降到8.00 m3/t以下，停止瓦斯抽采，完成煤与瓦斯的防突处理。

Claims (2)

1. 一种石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法，其特征在于步骤如下：
a．当石门揭煤巷道（1）中的石门揭煤工作面（6）掘进至距煤层（4）的最小法向距离大于并接近7m时，首先在石门揭煤工作面（6）的迎头向煤层（4）方向沿石门揭煤巷道（1）外缘钻两圈向外侧倾斜的穿层注浆钻孔（3），所述穿层注浆钻孔（3）穿过煤层（4）顶板处至石门揭煤巷道（1）的距离L1为15m，所述穿层注浆钻孔（3）穿过煤层（4）底板处至石门揭煤巷道（1）的距离L2为8m；
b．向穿层注浆钻孔（3）内注入水泥砂浆进行充填，使相邻穿层注浆钻孔（3）之间的煤岩体形成离层，水泥砂浆凝固后，在石门揭煤工作面（6）周边的煤岩体中形成两道拱形防瓦斯渗透帷幕（2）； 
c．从石门揭煤工作面（6）向两道防瓦斯渗透帷幕（2）包裹的煤层（4）方向均匀钻若干穿层抽采钻孔（5），所述穿层抽采钻孔（5）穿过煤层（4）顶板或者底板的距离不低于0.5m；
d．穿层预抽钻孔（5）钻孔完毕后进行封孔处理，将封孔后穿层抽采钻孔（5）与井下预设的瓦斯抽采设备管路连接，开始对穿层预抽钻孔（5）内的瓦斯进行抽采，直至两道防瓦斯渗透帷幕（2）包裹的煤层（4）中的残余瓦斯压力降到0.74MPa以下，或残余瓦斯含量降到8.00 m3/t以下，停止瓦斯抽采，完成煤与瓦斯的防突处理。
2. 根据权利要求1所述的一种石门揭煤与瓦斯突出煤层双帷幕注浆防突方法，其特征在于：所述防瓦斯渗透帷幕（2）上相邻穿层注浆钻孔（3）之间的距离为0.5～1.0m。
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