[发明专利]一种高瓦斯矿井回采工作面采空区瓦斯安全长效抽采方法

说明书

本发明涉及矿井掘进、通风与瓦斯抽采，具体涉及一种高瓦斯矿井回采工作面采空区瓦斯安全长效抽采方法。本发明在回采工作面外围一定距离开掘巷道，工作面和外围巷道各自形成独立的通风系统。瓦斯抽采钻场布置在与回采工作面进风顺槽邻近的外围巷道，布置钻场的外围巷道设置为进风巷，在钻场内向回采工作面采空区布置高位倾向钻孔和高位千米走向钻孔。高位倾向钻孔和高位千米走向钻孔形成立体交叉网络，实现采空区的全方位抽采。抽采钻孔在采场裂隙发育初期至工作面回采完毕的整个时间段内均能进行高效抽采。本发明利用双巷掘进技术布置工作面顺槽，抽采钻场布置在下一邻近工作面的顺槽内，减少了抽采对回采工作的影响，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及矿井掘进、通风与瓦斯抽采，具体涉及一种高瓦斯矿井回采工作面采空区瓦斯安全长效抽采方法。

背景技术

瓦斯是煤产生过程中的一种伴生物，煤矿生产过程中伴随着大量瓦斯的涌出。工作面大量瓦斯的涌出易导致瓦斯爆炸等灾害，且造成了大量的能源浪费和环境污染。采空区是工作面瓦斯涌出的重要来源，对其内部的瓦斯治理尤为重要。目前，常采用通风和抽采两种方式控制高瓦斯矿井工作面瓦斯涌出，由于受巷道风速限制的影响，无法仅仅采用单一的通风控制。因此，矿井瓦斯抽采愈发重要，且其能将瓦斯有效利用。目前，常采用埋管、高位钻孔、高抽巷、临近层抽采等方式进行采空区瓦斯抽采。高位钻孔因其施工简单、成本低、抽采效率高等被广泛使用，是控制工作面瓦斯涌出的一种重要手段。然而，高位钻孔的施工钻场一般布置在回采工作面的顺槽内，布置在进风顺槽时设备较多，影响钻场的施工和矿井的生产，布置在回风顺槽内易发生瓦斯爆炸事故。与此同时，现有的高位钻场随着工作面的推进逐渐垮塌和消失，钻孔抽采的周期较短，从而导致抽采效果不佳。因此，针对上述问题，目前亟需提出新的抽采方法进行采空区瓦斯的高效抽采。

发明内容

本发明为了解决现有采空区瓦斯抽采钻场和钻孔布置影响工作面正常回采、施工过程存在安全隐患、抽采服务周期较短等问题，提供一种高瓦斯矿井回采工作面采空区瓦斯安全长效抽采方法。

本发明采取以下技术方案：一种高瓦斯矿井回采工作面采空区瓦斯安全长效抽采方法，包括以下步骤。

S100～采用双巷掘进方法形成首采工作面，首先在本煤层下部岩层中开掘出轨道大巷、运输大巷和回风大巷，然后通过双巷掘进在本煤层开掘出首采工作面进风顺槽、采区瓦斯抽采专用回风巷、首采工作面回风顺槽和第二回采工作面进风顺槽，其中采区瓦斯抽采专用回风巷与回风大巷连通，并且平行设置在首采工作面进风顺槽外侧。

S200～首采工作面形成之后，开掘首采工作面开切眼连通首采工作面进风顺槽和首采工作面回风顺槽，外围继续挖掘出一条与首采工作面开切眼平行的首采工作面开切眼外围平行巷道；第二回采工作面进风顺槽、首采工作面开切眼外围平行巷道和采区瓦斯抽采专用回风巷在回采工作面外围迅速形成一套回路系统。

S300～在首采工作面外围的第二回采工作面进风顺槽施工首采工作面采空区抽采钻场，向采空区施工高位倾向钻孔和高位千米走向钻孔。

S400～随着首采工作面的推进，采空区发生破坏，导气裂隙发育，回采工作面推进到抽采钻孔附近时，高位倾向钻孔和高位千米走向钻孔依次开始抽采。

S500～第二回采工作面回风巷和第三回采工作面进风巷同样采用双巷掘进方法进行施工，开掘第二回采工作面开切眼连通第二回采工作面回风巷和第二回采工作面进风顺槽，在第二回采工作面开切眼外围施工第二回采工作面开切眼外围平行巷道，导通第二回采工作面开切眼外围平行巷道和首采工作面开切眼外围平行巷道，形成包围首采和第二回采工作面的回路系统，第二回采工作面进风顺槽与首采工作面开切眼外围平行巷道之间随即采用密闭墙进行封堵。

S600～在第三回采工作面进风巷施工抽采钻场，向第二回采工作面采空区施工高位倾向钻孔和高位千米走向钻孔。

S700～之后每个回采工作面的开拓、通风和瓦斯抽采依据S500和S600逐步进行，直至采区回采完毕。