[发明专利]一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法

说明书

本发明公开了一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域，包含如下步骤:步骤一：在距煤层法线距离H=0～100m位置，沿煤层走向布置用于抽放瓦斯的抽放巷，在抽放巷两侧外布置抽放孔钻场，在抽放钻场内施工俯斜抽放钻孔；步骤二：煤层顶板致裂方法，在抽放钻孔下部煤层内及煤层与顶板接触处0～10m的范围内，使煤层顶板致裂，对煤层瓦斯压力卸压。本发明解决煤层采掘施工之前对煤层瓦斯进行高效抽放的问题，能够扩大煤层瓦斯压力的卸压空间，提高采煤工作面顶板裂隙发育程度，有利于煤层瓦斯的释放，进而提高煤层工作面沿走向瓦斯抽放巷的抽放效率，现场应用程序简单，操作方便，成本低廉，成功率高。

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯防治技术领域，涉及用于煤矿井下煤层瓦斯的抽放，具体涉及一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法。

背景技术

近十年来，国内外对煤层瓦斯抽放，尤其是在走向高抽巷和钻孔介质致裂瓦斯卸压方面，进行大量卓有成效的研究。走向高抽巷主要用于工作面回采期间采空区瓦斯的抽放防治，其关键参数是根据采煤工作面“三带”分布特征，将走向高抽巷布置于采煤工作面“裂隙带”内，以便能够抽放到高浓度瓦斯。钻孔介质致裂瓦斯卸压主要用于巷道掘进或工作面回采期间巷道钻孔抽放瓦斯，其关键参数是致裂介质的参数和钻孔围岩参数。

上述各种煤层瓦斯抽放技术为确保煤矿的安全生产起到了有力的技术支撑，但是在生产实践中目前的各种抽放技术也存在不同的缺陷和局限性，没有将两种技术联合运用，做到优势互补，从而使得抽放效果一直得不到革命性的提高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种程序简单，成本低廉，易于操作的一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法。该顶板致裂方法能在煤层采掘扰动之前，通过在煤层顶板施工沿走向瓦斯抽放巷，并沿瓦斯抽放巷轴向两侧每隔一段距离施工俯斜致裂钻孔，对煤层瓦斯压力进行卸压，同时提高煤层顶板裂隙发育程度，促进煤层瓦斯释放，实现煤层瓦斯高效抽放。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法，包含如下步骤:

步骤一：在距煤层法线距离H=0～100m位置，沿煤层走向布置用于抽放瓦斯的抽放巷，在抽放巷两侧外布置抽放孔钻场，在抽放钻场内施工俯斜抽放钻孔；

步骤二：煤层顶板致裂方法，在抽放钻孔下部煤层内及煤层与顶板接触处0～10m的范围内，使煤层顶板致裂，对煤层瓦斯压力卸压。

其中，步骤一包括以下步骤：

第一步：走向瓦斯抽放巷位置，抽放巷其巷宽B=3.0～5.0m，高h=2.0～3.5m；

第二步：在煤层沿走向瓦斯抽放巷施工完成之后，将抽放孔钻场沿高抽巷两侧外布置抽放孔钻场，布置间距L=2.0～80.0m，抽放孔钻场宽b=3.0～5.0m，长l=0～5.0m；

第三步：在沿煤层走向抽放巷两侧外的抽放孔钻场内布置抽放钻孔，钻孔数为1～10个，内侧钻孔距抽放孔钻场内帮垂直距离0.5～5.0m，外侧钻孔距抽放巷的巷帮垂直距离0.5m；

第四步：在抽放孔钻场内施工俯斜抽放钻孔，俯斜抽放钻孔直径φ=60~150mm，俯斜抽放钻孔与煤层倾向层面夹角θ=5°~90°，俯斜抽放钻孔施工开孔位置距煤层法线距离H=0~100m。

其中，在步骤二中，采用爆破致裂法、二氧化碳致裂法、水压致裂法、高能脉冲致裂法对其煤层顶板进行致裂。

通过上述内容可知，本发明的顶板扩裂高效抽放瓦斯的方法有益效果是：