[发明专利]采煤工作面冲击地压和瓦斯综合防治系统及防治方法

说明书

本发明提供一种采煤工作面冲击地压和瓦斯综合防治系统及防治方法，涉及煤矿开采技术领域。该采煤工作面冲击地压和瓦斯综合防治系统，包括瓦斯抽采子系统和瓦斯爆破子系统，瓦斯抽采子系统包括高负压抽采干管；瓦斯爆破子系统包括点火装置、第一连通管、输气管、排气管和设于采煤工作面顶板中的定向长钻孔，定向长钻孔与回风巷道连通，且封堵有第一堵头；第一连通管连通于高负压抽采干管定向长钻孔之间；点火装置的点火端伸入定向长钻孔内；输气管的第一端伸入定向长钻孔，第二端与外部环境连通；排气管的第一端伸入定向长钻孔，第二端与回风巷道连通。该采煤工作面冲击地压和瓦斯综合防治系统对冲击地压和瓦斯灾害能够起到较好的防治效果。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体而言，涉及一种采煤工作面冲击地压和瓦斯综合防治系统及防治方法。

背景技术

随着煤矿开采强度和采深的增加，煤岩动力灾害越来越严重，采煤工作面瓦斯含量及开采时的瓦斯涌出量急剧增大，逐渐呈现瓦斯灾害和冲击地压等多灾害耦合发生的趋势。现有防治系统一般采用分别独立的装置对冲击地压和瓦斯危害进行分别防治，防治效果差。

发明内容

本发明的目的包括提供一种采煤工作面冲击地压和瓦斯综合防治系统及防治方法，以解决现有防治系统一般采用分别独立的装置对冲击地压和瓦斯危害进行分别防治，防治效果差的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供一种采煤工作面冲击地压和瓦斯综合防治系统，包括瓦斯抽采子系统和瓦斯爆破子系统，其中，所述瓦斯抽采子系统包括高负压抽采干管，所述高负压抽采干管用于抽采煤层中的瓦斯；

所述瓦斯爆破子系统包括点火装置、第一连通管、输气管、排气管和设于采煤工作面顶板中的定向长钻孔，所述定向长钻孔的第一端与回风巷道连通，且所述定向长钻孔的第一端封堵有第一堵头；所述第一连通管的第一端与所述高负压抽采干管连通，第二端穿过所述第一堵头伸入所述定向长钻孔内，所述第一连通管设有第一截止阀和增压泵；所述点火装置的点火端穿过所述第一堵头伸入所述定向长钻孔内；所述输气管的第一端穿过所述第一堵头伸入所述定向长钻孔，第二端与外部环境连通，且所述输气管设有第二截止阀；所述排气管的第一端穿过所述第一堵头伸入所述定向长钻孔，第二端与回风巷道连通，且所述排气管设有第三截止阀。

可选地，所述瓦斯抽采子系统还包括低负压抽采干管和第二连通管，当所述瓦斯爆破子系统对顶板爆破完成后，所述第二连通管的第一端与所述定向长钻孔连通，另一端与所述低负压抽采干管连通，所述第二连通管设有第四截止阀。

可选地，所述定向长钻孔为多条，多条所述定向长钻孔均沿采煤工作面的长度方向延伸，且多条所述定向长钻孔沿所述采煤工作面的宽度方向间隔排布。

可选地，所述定向长钻孔连通有多条呈分叉状的分支孔，且多条所述分支孔沿所述定向长钻孔的长度方向间隔排布。

可选地，所述排气管位于回风巷道内的管段安装有压力表和浓度检测表，所述压力表用于检测所述定向长钻孔内的瓦斯压力，所述浓度检测表用于检测所述定向长钻孔内的瓦斯浓度。

可选地，所述瓦斯爆破子系统还包括混气组件，所述第一连通管的第一端以及所述输气管的第一端均伸入所述混气组件，所述混气组件连接有出气管，所述出气管的出气端伸入所述定向长钻孔。

可选地，所述第一连通管安装有第一单向阀；和/或，所述输气管安装有第二单向阀。

可选地，所述回风巷道朝向采煤工作面的一侧设有钻场，所述定向长钻孔的第一端贯通所述钻场。

本发明还提供了一种防治方法，应用于上述采煤工作面冲击地压和瓦斯综合防治系统，包括以下步骤：

确定采煤工作面顶板的目标岩层；

确定定向长钻孔内预定浓度的瓦斯气体爆破所述目标岩层需要的爆破压力；