[发明专利]一种高瓦斯低洼孤岛工作面煤层采前多灾害联合防治方法

权利要求书

1.一种高瓦斯低洼孤岛工作面煤层采前多灾害联合防治方法，包括施工掘进端面预抽瓦斯钻孔(6)、疏放水钻孔(11)、顺层钻孔(12)、瓦斯抽采钻场(13)、疏放水钻场(14)、充填密闭墙(16)、疏放水巷道(17)、本煤层预抽瓦斯钻孔(18)和充填管路(19)，其特征在于：多灾害联合防治方法包括以下步骤：

a.探明待开采煤层工作面地质情况：在对本煤层(5)执行灾害防治措施之前，充分了解本煤层(5)、邻近采空区一(1)和邻近采空区二(10)的地质赋存情况，主要包括向本煤层(5)中较完整区域打测试钻孔测定煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量和地应力分布状况，在本煤层(5)中取试样进行实验室试验测定煤的自然发火期和物理力学性质，使用电测法测定邻近采空区一(1)和邻近采空区二(10)中的含水量及水头标高；

b.本煤层巷道拟定设计：根据邻近采空区一(1)和邻近采空区二(10)中水头标高以及本煤层(5)煤体的物理力学性质确定疏放水巷道(17)的位置，并设定本煤层(5)的边界位置处的预留煤柱一(3)和预留煤柱二(8)的宽度，将拟掘进风巷(4)和拟掘回风巷(7)的位置布置于预留煤柱一(3)和预留煤柱二(8)靠近本煤层(5)一侧，疏放水巷道(17)布置于本煤层(5)的正中间位置；

c.掘进疏放水巷道：在本煤层(5)的中间位置开掘疏放水巷道(17)，首先在掘进面端头部位掘进端面预抽瓦斯钻孔(6)，对掘进前方煤体150m内的瓦斯进行预抽采，达标后推进疏放水巷道(17)的掘进，重复进行掘进端面的预抽瓦斯，直至疏放水巷道(17)掘进到指定位置；

d.开掘瓦斯抽采钻场和疏放水钻场：在疏放水巷道(17)掘进完成后，在疏放水巷道(17)内的两侧煤壁上对称开挖多个瓦斯抽采钻场(13)和疏放水钻场(14)；

e.疏放水和瓦斯抽采：在每个瓦斯抽采钻场(13)中靠近掘进端头一面施工多个倾斜钻孔，在与掘进方向平行的一面同样施工多个倾斜钻孔，构成呈扇形分布的本煤层预抽瓦斯钻孔(18)，对呈扇形分布的本煤层预抽瓦斯钻孔(18)进行瓦斯预抽采；同时在每个疏放水钻场(14)中分别向邻近采空区的积水中打疏放水钻孔(11)疏放采空区积水；

f.顺层钻孔瓦斯抽采：在疏放水巷道(17)的两侧巷帮中间打顺层钻孔(12)进一步抽采本煤层(5)中的瓦斯，顺层钻孔(12)的终孔位置处于拟掘进风巷(4)和拟掘回风巷(7)的外边缘位置；

g.掘进进回风巷道：当疏放采空区积水和瓦斯抽采达标后，同时开挖拟掘进风巷(4)和拟掘回风巷(7)；

h.巷道充填煤层回采：为避免在回采期间由于疏放水巷道(17)的存在产生应力集中，在本煤层(5)回采前，在疏放水巷道(17)中构筑多个充填密闭墙(16)，采用充填密闭墙(16)分段后退充填方式，在每个充填密闭墙(16)顶端留充填眼，经过充填管路(19)将高水充填材料泵入疏放水巷道(17)，对疏放水巷道(17)进行充填，完成后封堵充填眼，形成充填密实区(20)，最后对本煤层(5)进行回采。

2.根据权利要求1所述的一种高瓦斯低洼孤岛工作面煤层采前多灾害联合防治方法，其特征在于：所述的疏放水巷道(17)与邻近采空区积水之间最小距离的设计依照公式：得出，

式中：L为疏放水巷道与邻近采空区积水的垂直距离，m；K为安全系数，取值2-5；M为煤层厚度或采高；P为水头压力；K_P为煤的抗拉强度，预留煤柱一(3)和预留煤柱二(8)的宽度为8-12m。

3.根据权利要求1所述的一种高瓦斯低洼孤岛工作面煤层采前多灾害联合防治方法，其特征在于：所述的多个瓦斯抽采钻场(13)沿着疏放水巷道(17)均匀分布，约50m布置一个。

4.根据权利要求1所述的一种高瓦斯低洼孤岛工作面煤层采前多灾害联合防治方法，其特征在于：所述的多个疏放水钻场(14)的位置根据探水情况布置在疏放水钻孔(11)打到积水最多的位置。

5.根据权利要求1所述的一种高瓦斯低洼孤岛工作面煤层采前多灾害联合防治方法，其特征在于：所述疏放水巷道(17)中的多个充填密闭墙(16)之间的间距≤120m，充填材料采用柔性高水材料，利用充填泵经充填管路(19)泵注进行充填。