[发明专利]低瓦斯矿井高产高效工作面瓦斯地面抽采方法有效

专利信息
申请号: 201710638642.8 申请日: 2017-07-31
公开(公告)号: CN107503789B 公开(公告)日: 2019-07-02
发明(设计)人: 张为;张江华;徐云;张永成;李德慧;刘亮亮;秦玉霞;王越;白杨 申请(专利权)人: 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司
主分类号: E21F7/00 分类号: E21F7/00;E21B43/00;E21B43/30;E21B7/00
代理公司: 太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 14110 代理人: 郑晋周
地址: 048006 山*** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: 瓦斯 矿井 高产 高效 工作面 地面 方法
【说明书】:

发明属于煤矿瓦斯治理技术领域,具体是一种低瓦斯矿井高产高效工作面瓦斯地面抽采方法。解决煤层透气性系数较大、低瓦斯、高涌出矿井,常规井下瓦斯抽采模式具有一定局限性,施工难度大、周期长,造成矿井抽掘采衔接压力大的问题,具体步骤如下:1)采动井布设,2)地面钻井:(1)一开钻井采用Ф425mm牙轮钻头,(2)二开钻井采用Ф311.1mm钻头进行钻进钻至煤层,(3)完成钻井后,随着工作面采煤推进,采煤形成的裂隙带与地面采动井沟通时,采用地面移动泵站开始负压抽放,(4)采煤后形成采空区,通过钻孔继续抽放。本发明充分发挥采动井的高效率抽采和较小施工周期性,治理煤矿瓦斯,提高煤矿生产效率。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯治理技术领域,具体是一种低瓦斯矿井高产高效工作面瓦斯地面抽采方法。

背景技术

低瓦斯矿井高产高效工作面,由于综合机械化采煤开采强度大、生产集中、推进速度快,使采面瓦斯涌出量增加、大数量和涌出不均衡等特点,同时综采面由于采高大、采长大、走向长度长,因此采空区面积大,易造成工作面和局部瓦斯(尤其是上隅角)超限,为了缓解通风压力,工作面往往采用高抽巷等瓦斯治理方式,又造成工作面衔接方面困难,延误采煤进度。煤与煤层气共采国家重点实验室正在开发相关技术。

发明内容

本发明为了解决煤层透气性系数较大、低瓦斯、高涌出矿井,常规井下瓦斯抽采模式具有一定局限性,施工难度大、周期长,造成矿井抽掘采衔接压力大,提供一种低瓦斯矿井高产高效工作面瓦斯地面抽采方法。

本发明采取以下技术方案:一种低瓦斯矿井高产高效工作面瓦斯地面抽采方法,具体步骤如下:

1)采动井布设:

采动井布置在回风巷内侧,距离切眼20m,距离回风巷30m处,孔距50m;

第一个地面采动井的钻孔布置在距工作面切眼20m处,内错回风巷30m;第二个采动井的孔布置在距工作面切眼70m,内错回风巷15m;依次类推,沿工作面走向方向每隔50m布置1个,第奇数个孔内错回风巷30m,第偶数个孔内错回风巷15m;

2)地面钻井:

采动区钻井整体结构为两次钻井设计,其中,一开钻井终孔位置钻过风化带岩层至基岩以下10m位置,二开钻井终孔位置为煤层位置,详细钻井步骤如下:

(1)一开钻井采用Ф425mm牙轮钻头,钻穿基岩风化带10m后,下Ф377.7mm*10mm钢级J55表层套管,封固地表疏松层,注水泥全封固,

(2)二开钻井采用Ф311.1mm钻头进行钻进钻至煤层,见煤即裸眼完钻,

(3)完成钻井后,随着工作面采煤推进,采煤形成的裂隙带与地面采动井沟通时,采用地面移动泵站开始负压抽放,

(4)采煤后形成采空区,通过钻孔继续抽放。

与现有技术相比,本发明充分发挥采动井的高效率抽采和较小施工周期性,治理煤矿瓦斯,提高煤矿生产效率,可获得以下五方面的效果:

1、有效缓解矿井生产抽掘采衔接紧张,加快采煤进度。

2、与常规上隅角瓦斯治理方式相结合,解决上隅角瓦斯超限问题。

3、采动井工作面通过采煤形成的裂隙沟通工作面,进行地面负压抽采,降低回风巷瓦斯浓度,有效解决工作面割煤期间瓦斯涌出量大的问题。

4、采动井采用移动泵站负压抽采,可以使煤层中瓦斯加快解析,缩减矿井瓦斯治理周期,有利于煤矿开采区的瓦斯治理和采煤工作。

5、高抽巷的作用是对回采工作面的瓦斯进行高位抽采,降低回采过程中工作面的瓦斯浓度,减少上隅角瓦斯超限,地面垂直采动井组能在一定程度上取代甚至完全取代高抽巷。

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