近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法与流程

本发明属于煤矿瓦斯治理，具体涉及近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法。

背景技术：

1、随着煤炭行业蒸蒸日上的发展，矿井机械化开采强度的不断加大，煤与瓦斯突出治理的难度也随之增大。由于煤与瓦斯突出是一种非常复杂的动力现象，在治理的过程中若不处理好将会导致严重人员伤亡及巨大的经济损失。

2、西南矿区煤层属于近距离煤层群，在石门揭煤过程中出现的瓦斯异常涌出、瓦斯超限及煤与瓦斯突出事故，其根本原因是区域防突措施不到位、瓦斯抽采不达标时进行石门揭煤。当前石门揭煤通常采用的区域防突措施为工作面前方(距煤层法向距离7m时)施工穿层钻孔预抽揭煤区域瓦斯作为瓦斯治理的主要方法，存在钻孔施工缓慢、预抽时间长、密集钻孔布置降低安全岩柱强度等问题，导致揭煤工程量大、掘进效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的是，提供一种近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，实现近距离煤层超前瓦斯治理同步预抽，安全快速揭煤的目的。

2、本发明采用的技术方案是，近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，包括以下步骤：

3、步骤1、在邻近运输石门对回风石门待揭煤层施工顺煤层钻孔进行超前预抽；

4、步骤2、在待揭煤层法向距离7m前工作面施工穿层钻孔对抽采盲区进行补充；

5、步骤3、钻孔结束后立即对顺层钻孔进行下管，滑管段下至待揭煤层控制轮廓线范围外并使用两堵一注，带压封孔，筛管段下至待揭煤层控制轮廓线范围内，以实现定点封孔，预抽评价单元内煤层瓦斯；

6、步骤4、在运输石门煤层揭露处安设瓦斯主管并在每个评价单元内主管上分流出独立的支管，在支管上独立安设抽采自动计量装置，实现多煤层同步预抽分源计量。

7、优选地，上述步骤1，每层煤施工14个钻孔，钻孔倾角为30°—-25°，方位角为110°—200°，孔深11—55m，定点封孔长度5—20m，其中孔深和定点封孔长度随倾角减小而减小，孔径94mm、总工程量630m，钻孔分别控制回风石门揭煤区域控制轮廓线上部、下部及左部右部≥15m的范围。

8、优选地，上述步骤2，结合每层煤层施工的实际竣工图进行分析，确保钻孔最大间距符合该层煤的抽采半径要求，计划每层煤在工作面设计补孔10个，共计450m，对揭煤区域内抽采盲区进行控制。

9、优选地，上述步骤3，每个评价单元内施钻低洼处位置均安设一组自动放水装置，倾角≥-10°的俯孔均安设吹水装置，封孔期间使用“两堵一注”带压封孔，抽采负压≥13kpa。

10、优选地，上述步骤4，每5～10天对抽采自动计量装置进行调校，并建立抽采自动计量装置调校台帐，确保自动计量装置误差不超过5％，从而实现多煤层同步预抽分源计量。

11、优选地，上述筛管段的筛管上开设若干筛孔，筛孔朝内向下倾斜且内大外小，筛管表面淬火0.2-0.5mm厚的耐磨层，封孔段的钻孔孔壁设置螺旋槽。

12、优选地，上述抽采自动计量装置安设在直管段，装置前后5m为直管且管径一致。

13、优选地，上述抽采自动计量装置上方设有弧形防护罩，弧形防护罩两侧底部通过弹性伸缩杆连接到两个抱箍上，两个抱箍固定连接在支管上且位于抽采自动计量装置装置两端，弧形防护罩长度大于瓦斯计量装置长度，瓦斯计量装置通过两法兰盘安装在支管上。

14、优选地，上述法兰盘外下侧支撑两个弧形块，弧形块上部的弧形凹槽与支管形状相一致，且弧形凹槽内设置有弹性橡胶层，两个弧形块固定连接在减震横梁上，减震横梁内设置有减震凹槽，减震凹槽内放置减震钢珠，减震横梁通过两根支撑腿固定连接在地面上。。

15、相较现有技术，本发明的有益效果是，近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤技术不仅有效地解决了煤层间距近，揭煤工艺复杂，危险系数高的问题，同时实现了精确计量精确预抽缩短了揭煤时间、减少了钻孔工程量、节约了施工成本、实现了近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤。主要体现为：

16、1)顺层钻孔超前瓦斯预抽异地消突，比传统揭煤节约工程量约16380m，平均每个揭煤钻孔施工成本约在1500元左右、此工程能减少施工钻孔约294个，间接节约施工成本约44.1万元，节约时间约630天；

17、2)定点封孔只预抽评价内煤层瓦斯，这样使待揭煤层控制范围内的预抽量更加精确，提高了待揭煤层控制范围内的预抽精确度，实现了揭煤控制范围内的瓦斯精确治理，减小揭煤风险、降低危险系数；

18、3)在定点封孔后对多煤层同进行分源计量，实现评价单元内的独立计量，能够更加准确的清楚评价范围内的各项瓦斯数据，实现了精确计量、精确预抽，缩短了揭煤时间，大大的提高了揭煤的速度。

技术特征：

1.近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，其特征在于，所述步骤1，每层煤施工14个钻孔，钻孔倾角为30°—-25°，方位角为110°—200°，孔深11—55m，定点封孔长度5—20m，其中孔深和定点封孔长度随倾角减小而减小，孔径94mm、总工程量630m，钻孔分别控制回风石门揭煤区域控制轮廓线上部、下部及左部右部≥15m的范围。

3.根据权利要求1所述的近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，其特征在于，所述步骤2，结合每层煤层施工的实际竣工图进行分析，确保钻孔最大间距符合该层煤的抽采半径要求，计划每层煤在工作面设计补孔10个，共计450m，对揭煤区域内抽采盲区进行控制。

4.根据权利要求1所述的近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，其特征在于，所述步骤3，每个评价单元内施钻低洼处位置均安设一组自动放水装置，倾角≥-10°的俯孔均安设吹水装置，封孔期间使用“两堵一注”带压封孔，抽采负压≥13kpa。

5.根据权利要求1所述的近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，其特征在于，所述步骤4，每5～10天对抽采自动计量装置进行调校，并建立抽采自动计量装置调校台帐，确保自动计量装置误差不超过5%，从而实现多煤层同步预抽分源计量。

6.根据权利要求1所述的一种近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，其特征在于，所述筛管段的筛管上开设若干筛孔，筛孔朝内向下倾斜且内大外小，筛管表面淬火0.2-0.5mm厚的耐磨层，封孔段的钻孔孔壁设置螺旋槽。

7.根据权利要求1所述的近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，其特征在于，所述抽采自动计量装置安设在直管段，装置前后 5m为直管且管径一致。

8.根据权利要求1所述的近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，其特征在于，所述抽采自动计量装置上方设有弧形防护罩，弧形防护罩两侧底部通过弹性伸缩杆连接到两个抱箍上，两个抱箍固定连接在支管上且位于抽采自动计量装置装置两端，弧形防护罩长度大于瓦斯计量装置长度，瓦斯计量装置通过两法兰盘安装在支管上。

9.根据权利要求8所述的近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，其特征在于，法兰盘外下侧支撑两个弧形块，弧形块上部的弧形凹槽与支管形状相一致，且弧形凹槽内设置有弹性橡胶层，两个弧形块固定连接在减震横梁上，减震横梁内设置有减震凹槽，减震凹槽内放置减震钢珠，减震横梁通过两根支撑腿固定连接在地面上。

技术总结本发明公开了近距离煤层群超前同步预抽快速揭煤方法，采用邻近巷道施工顺煤层钻孔提前预抽待揭煤层瓦斯、待揭煤层法向距离7m前施工穿层钻孔对抽采盲区进行补充、分源计量定点封孔实现精确预抽及精确计量，实现了回风石门近距离煤层超前瓦斯治理同步预抽，达到安全快速揭煤的目的。技术研发人员：段勇信,龙声德,陈旭旭受保护的技术使用者：贵州盘江精煤股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17