综放工作面高抽巷下返钻孔初采瓦斯抽放方法 【技术领域】
本发明涉及一种治理煤矿综放工作面初采瓦斯抽放的方法，特别是在综放工作面高抽巷打下返钻孔初采瓦斯抽放的方法。
背景技术
目前瓦斯抽放是从高抽巷打钻孔到工作面跨落时的裂隙带，裂隙带一般处在距顶板8～15倍采高的位置，若钻孔或高抽巷打高，岩层没有裂隙抽不到瓦斯，若打低了则会出现钻孔塌孔或高抽巷冒顶，也抽不上瓦斯。在初采20米内，由于顶板未冒落，采空区内瓦斯能够被风流稀释，进入回风巷，工作面瓦斯不超限，但在初采20米至50米时，由于工作面刚刚跨落，跨落不彻底，裂隙带下移，并开始向上发育，这样按照发育成熟的裂隙带位置打的钻孔和高抽巷，在工作面初采时就会偏高而抽不到瓦斯，导致工作面瓦斯超限影响生产。因此在初采期间，一般采用在靠近工作面回风侧，开掘一条后高抽巷与走向高抽巷贯通，以保证尽快使高抽巷能够抽上瓦斯，以此解决落山角和后部溜瓦斯超限。但采用此种方法，施工较困难，成本费用高，通风管理难度大，瓦斯易积聚，存在安全隐患。目前还缺少一种安全有效、成本低廉的综放面初采瓦斯抽放的方法。
【发明内容】
本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种施工安全简便、提高抽放率、有效降低工作面瓦斯浓度的综放工作面高抽巷下返钻孔初采瓦斯抽放方法。
本发明方法是在走向高抽巷内底板与切巷水平距离0～50米处，开掘适合钻机施工的钻场2～3个，其中与切巷最近的钻场距离切巷为10～15米，钻场之间的间距为8～10米；每一个钻场内开2～3个钻孔，钻孔总数为6～9个；在一个钻场内，钻孔间距约1米。用钻机向工作面打下返钻孔，用以代替后高抽巷。钻孔从高抽巷向下打到工作面上方初采期刚发育的卸压带部位，钻孔终孔应在从工作面切巷放顶顶板起与煤层顶板所成的约70°角度线之内、且距工作面顶板4～5倍采高的岩层内。为了提早抽到瓦斯，离切巷较远的下返钻孔要偏向切巷方向，钻孔与走向高抽巷底板之间的角度α＝90°～100°；为了使钻孔终孔能尽量接近工作面正上方，使瓦斯抽放更容易，所有下返钻孔均偏向进风巷，与走向高抽巷底板之间的角度β＝60°～70°。下返钻孔联通了煤层顶板不完全跨落时发育不成熟的裂隙带和走向高抽巷，在工作面初采时，将走向高抽巷封闭在墙内，压上铁管与主抽放系统连接，给以高负压，将上升到裂隙带的瓦斯通过下返钻孔抽到走向高抽巷，进入抽放系统到达地面。
钻孔的直径应大于φ100毫米，钻孔深度约为40～50米左右。所选用的钻机应具有转矩大、体积小、可拆卸搬运等特点。与主抽放系统连接的铁管直径大于Φ380毫米。
从工作面切巷放顶顶板起与煤层顶板所成的约70°角度线也称为卸压线。煤层开采后顶板跨落会形成抛物线状跨落带，卸压线一般为该抛物线切线。该卸压线与煤层顶板夹角称为卸压角，卸压角γ通常为50°～70°。
采用本发明方法，施工安全简便，难度降低，缩短了施工时间，而且施工中瓦斯易于管理，提高了安全性和抽放率，有效降低了工作面瓦斯浓度，施工成本约为开掘后高抽成本的10％。
【附图说明】
图1为钻场及钻孔平面布置图。
图2为沿图1中A-A线的剖面图。
图3为沿图1中B-B线的剖面图。
图中：1、进风巷，2、切巷，3、走向高抽巷，4、内错尾巷，5、回风巷，6、一钻场，7、二钻场，8、三钻场，9、10、11、钻孔，12、煤层，13、上煤层。
【具体实施方式】
阳泉煤业集团新景矿位于阳泉市西部，井田面积86.3平方公里，总储量14亿吨，付立井井筒深260多米，属沁水煤田，1998年建矿，共分布15层煤。可采煤层为第三层、第十二层和第十五层，第八层局部可采。煤层按由上至下的顺序开采，第三层煤厚2.7米已采，第十二层煤平均厚1.3米弃采，其他煤层厚度较薄且不稳定均不采。
图示的煤层(12)为第十五层，厚约6.5米，为厚煤层，距地面约700米左右，采用综采放顶煤开采。上煤层(13)为第九层，距离煤层(12)顶板约68米。走向高抽巷(3)位于上煤层(13)中。
沿煤层(12)底板开掘一条进风巷(1)和一条回风巷(5)，并开掘一条切巷(2)贯通进风巷(1)和回风巷(5)。在距回风巷(5)内侧20米左右，沿煤层(12)顶板开掘一条内错尾巷(4)。在距内错尾巷(4)内侧水平距离20米左右，沿上煤层(13)顶板开掘一条走向高抽巷(3)，进行邻近层瓦斯抽放。
该综放面初采期是在推进距离为20～50米范围内，在此区域内等距离在走向高抽巷(3)内设三个钻场(6)、(7)、(8)，每个钻场宽约2米，深约2米；钻场间距约9米。一钻场(6)距切巷(2)约13米。每个钻场内开两个钻孔，钻孔孔径约100毫米，各钻场内钻孔间距约1米。所有钻孔均偏向进风巷(1)，与走向高抽巷(3)底板角度β＝70°，这样钻孔终孔能够更接近煤层(12)顶板，抽放效果更好。一钻场(6)和二钻场(7)内下返钻孔(11)、(10)与走向高抽巷底板角度α＝90°。三钻场(8)下返钻孔(9)偏向切巷(2)，与走向高抽巷(3)底板角度α＝100°。一钻场(6)的钻孔(11)终孔打到距煤层(12)顶板约15米位置，二钻场(7)的钻孔(10)终孔打到距煤层(12)顶板约20米位置，三钻场(8)的钻孔(9)终孔打到距煤层(12)顶板约25米位置。
在下返钻孔施工时，采用重量较轻的ZL-750钻机，操作简单，搬家容易，每台钻机一班用4人，六个钻孔仅用10天，合计120个工即可完成。