[发明专利]煤矿下向穿层孔抽采消突方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿消突技术领域，尤其涉及一种煤矿下向穿层孔抽采消突方法，同时还涉及一种煤矿下向穿层孔抽采消突装置。

背景技术

目前，在煤矿生产企业中，采用下向穿层孔来消突，是防治煤与瓦斯突出的重要手段之一。但是，下向穿层孔存在以下不足：

1、下向穿层孔施工难度大、成孔差；

2、下向穿层孔封孔难，封孔时容易导致已开凿好的孔堵塞；

3、下向穿层孔的底部大多存在积水，积水会淹没设置在下向穿层孔底部的护壁花管，使瓦斯无法进入到护壁花管内，导致瓦斯不能被抽出。

由于下向穿层孔存在上述不足，导致抽采效果差，不能很好的解决煤与瓦斯突出这一困扰煤矿安全生产的难题。

发明内容

本发明提供一种煤矿下向穿层孔抽采消突方法，同时还提供一种煤矿下向穿层孔抽采消突装置，用以解决现有技术中的缺陷，达到有效消除煤与瓦斯突出的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种煤矿下向穿层孔抽采消突方法，包括下述步骤：

1)在采煤作业面或掘进工作面的前方采用水力冲孔的方式开凿下向穿层孔；

2)在开凿好的下向穿层孔内下封孔管和通气管，所述封孔管和所述通气管均深入到下向穿层孔的底部，所述封孔管位于下向穿层孔底部的一端连接有护壁花管，所述护壁花管与所述通气管相互连通；

3)对下向穿层孔进行护孔、封孔操作，使所述封孔管和所述通气管与下向穿层孔的孔壁之间处于密封状态；

4)通过所述封孔管向外抽吸；通过所述通气管向下向穿层孔的底部输送压风。

优选地，所述水力冲孔的水压在10MPa-15MPa之间。

优选地，所述压风的压力在0.8MPa-1.2MPa之间。

优选地，所述压风为间隔输送，每次压风的输送时间为3分钟，间隔时间为57分钟。

优选地，所述封孔管的上端露出煤矿下向穿层孔且连接有气液分离器，所述气液分离器将从下向穿层孔底部抽出的物质进行自动的气液分离。

优选地，所述封孔操作中采用水泥砂浆填充封孔。

本发明还提供一种煤矿下向穿层孔抽采消突装置，包括气液分离器和通气管，所述气液分离器的顶部设置有排气口、底部设置有排液口，所述排气口上连接有排气通道，所述排液口上连接有放水器，所述气液分离器的侧壁上连接有封孔管，所述封孔管远离气液分离器的一端连接有护壁花管，所述通气管的一端与护壁花管连通、另一端用于与压风源连接。

优选地，所述放水器为自动放水器。

优选地，所述通气管通过压风管路与压风源连接，所述压风管路上设置有电磁阀。

优选地，所述排气通道上设置有控制闸阀。

本发明煤矿下向穿层孔抽采消突方法，抽采效果好，单孔抽采瓦斯浓度可达80％以上，纯量长时间稳定在0.1m³/min以上。在下向穿层孔合茬抽采后，仅23天，预抽率大于35％，达到了《防治煤与瓦斯突出规定》中消突的标准，实现了快速消突。

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为本发明煤矿下向穿层孔抽采消突装置的结构示意图；

图2为护管及封管结构示意图；

图3为单孔抽采浓度及抽采流量变化趋势图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明煤矿下向穿层孔抽采消突方法，首先采用高压水钻在采煤作业面或掘进工作面的前方来开凿下向穿层孔，在开凿时使水压保持在10MPa-15MPa之间。采用高压水钻来开凿下向穿层孔属于水力冲孔技术，采用该技术来开凿下向穿层孔，可以使下向穿层孔周边煤体泄压，增加煤体透气性，有利于提高抽采效率。