[发明专利]一种煤巷掘进沿煤层底板深孔预裂爆破抽采方法

说明书

本发明提供了一种煤巷掘进沿煤层底板深孔预裂爆破抽采方法，涉及一种爆破抽采方法；其特征在于，步骤如下：先在待掘煤巷前方施工沿煤层掘进方向的瓦斯抽采孔进行瓦斯抽采，再沿煤层掘进迎头下方的底板岩层施工与煤层底板平行的爆破孔，装药引爆，检测煤层中瓦斯残余含量合格后开始对煤层掘进，掘进到未爆破区域时，重复上述爆破抽采工作，爆破抽采与掘进交替进行；该方法煤层瓦斯抽采效率高，抽采成本低，施工安全可靠，煤巷掘进与爆破抽采交替进行，勿需专门施工底板岩巷和穿层抽采孔，成本大幅降低，将产生较好的社会经济效益。

技术领域

本发明涉及一种爆破抽采方法，具体涉及一种煤巷掘进沿煤层底板深孔预裂爆破抽采方法。

背景技术

我国煤矿的瓦斯地质条件较为复杂，其中高瓦斯煤层占50％-70％，而低透气性煤层又占其中的70％左右，瓦斯在煤层中的存在状态有吸附状态和游离状态，吸附主要分为物理吸附和化学吸附，瓦斯在煤层中的含量超过10m³/t，产生的压力可以达到4-6MPa，易发生煤与瓦斯突出危险，因此，煤矿把瓦斯的防治工作作为煤矿安全工作的重中之重。

现有的煤巷掘进中，为了抽采瓦斯，防止煤与瓦斯突出，首先在待掘煤巷的下方12-24m处施工一条与待掘煤巷相互平行的底板岩巷，再从底板岩巷中施工抽采孔，抽采待掘煤巷的两边各20m范围内的瓦斯。该抽采方法存在的问题主要有：(1)为了对待掘进的煤巷进行瓦斯抽采，需在其下方施工一条与待掘煤巷相互平行的底板岩巷，施工和维护成本高；(2)从底板岩巷向上覆的煤层钻瓦斯抽采钻孔，抽采孔穿过煤层底板的岩石的长度较长，而钻孔穿过煤的长度占钻孔总长度的15％左右，造成钻孔浪费；(3)抽采钻孔的不仅多数量多，而且在煤层中的抽采半径小，一般抽采时间大约一年左右方可满足煤巷掘进的要求，抽采效率极低，所需的抽采周期长。(3)即便采取水力压裂，注CO₂等措施，由于抽采半径小，抽采效率难以提高。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤巷掘进沿煤层底板进行深孔预裂爆破抽采方法，不需要专门施工一条底板岩巷，更不需要钻穿层抽采孔，钻孔成本大幅度降低，只需要施工顺煤层的钻孔进行瓦斯抽采，同时，沿煤巷掘进施工顺煤层底板的爆破孔装药进行爆破扰动，通过爆破扰动与瓦斯抽采的协同作用，煤层中的瓦斯瞬间从瓦斯抽采孔中抽出，进而达到快速高效抽采瓦斯的目的，有效地防止了煤与瓦斯突出。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种煤巷掘进沿煤层底板深孔预裂爆破抽采方法，步骤如下：在待掘煤巷(1)掘进前，先沿着待掘煤巷(1)前方施工沿煤层(2)方向的瓦斯抽采孔(3)，并按常规方法下抽采管封堵进行抽采瓦斯；然后施工底板钻场(4)，在底板钻场(4)内施工爆破孔(5)，爆破孔(5)包括与待掘煤巷(1)掘进方向相同的中心孔和分布于中心孔两边的侧边孔，在侧边孔内装入爆破药柱(6)，用黄泥封孔，起爆后，用高压水将爆破孔内的黄泥吹出，下瓦斯抽采管封堵抽采，并用沙石将底板钻场(4)填满，检测煤层中瓦斯残余含量合格后开始对待掘煤巷(1)进行掘进，掘进到未爆破区域时，重复上述步骤，爆破抽采与煤巷掘进交替进行。

优选的，所述瓦斯抽采孔(3)是在顺着待掘煤巷(1)掘进方向长度为40-70m，两帮各为20m的范围内钻孔，瓦斯抽采孔(3)终孔间距为4-6m。

优选的，所述底板钻场(4)位于待掘煤巷(1)迎头的下部，底板钻场(4)的长为5-6m，宽为3-4m，深为1.4-2m。

优选的，所述爆破孔(5)与待掘煤巷(1)的底板平行，且离底板的间距不大于1.2m。