采煤新技术、新工艺.ppt

在沿空留巷内布置倾向抽采瓦斯钻孔，如图1中的1#钻孔，钻孔布置在采空区上方的卸压竖向带状裂隙区，抽采采空区游离瓦斯，包括来自开采层和卸压层通过采动影响形成的裂隙通道汇集到采空区上部竖向带状裂隙区内的游离瓦斯。 在留巷内保持6~8个采空区抽采瓦斯管道与留巷内的抽采主管道连通，抽采Y型通风压力场驱动下在留巷后部20~80m内的采空区内部富集的大量高浓度瓦斯，该项技术利用首采关键层留巷抽采瓦斯钻孔替代了首采层顶板高位抽采巷道，节省了首采关键层岩石抽采巷，工程量大大减少。 （1）首采关键层顶板采空区富集瓦斯抽采技术 3. 留巷钻孔法瓦斯抽采技术 在留巷内直接向大间距顶板远程煤层卸压区内施工穿层抽采瓦斯钻孔，如图5中的6#孔、图1中的4#、5#孔，抽采钻孔直接穿过上部远程卸压煤层，倾向穿层抽采瓦斯钻孔的倾角小于采动卸压角。由沿空留巷中施工的向上倾向穿层抽采瓦斯钻孔能够获得理想的抽采高浓度大流量瓦斯效果，抽采的瓦斯可直接利用。该项技术通过留巷内向上穿层钻孔替代远程卸压煤层底板岩石巷及在该巷中布置的大量向上穿层钻孔，工程量大大减少。 （2）大间距上部远程煤层膨胀卸压瓦斯抽采技术 1-下风巷 2-上风巷 3-沿空留巷墙体 4-工作面 5-抽采管路 6-向上钻孔 7-留巷 8-回风巷 9-采空区 10-向下钻孔 图5沿空留巷Y型通风低位钻孔抽采卸压瓦斯布置图 首采关键卸压煤层，倾向卸压范围向底板方向发展的深度为80~100m，在卸压保护区下部卸压煤层透气性系数增加数百倍，底板裂隙发育区的卸压瓦斯通过竖向裂隙与采空区贯通，上浮运移至采空区，没有显著的瓦斯富集区。 在底板致密隔气性较好的泥岩之下的远程卸压煤层中存在高压富瓦斯煤层，在留巷内布置向下抽采瓦斯钻孔直接穿过下部卸压煤层，如图5中的10#孔、图1中的2#、3#孔，抽采底部卸压煤层的解吸瓦斯，可连续高效抽采高浓度瓦斯。该项技术通过留巷内向下穿层钻孔替代远程卸压煤层底板岩石巷及在该巷中布置的向上穿层钻孔，节省底板卸压煤层抽采瓦斯岩石巷和大量的抽采钻孔，工程量大大减少。 （3）煤层群多层开采底板卸压瓦斯抽采技术 首采层沿空留巷工作面的上、下邻近煤层距首采关键卸压层很近，由于近距离邻近卸压煤层涌出的瓦斯量大，工作面采用埋管抽采作为防止采空区瓦斯大量向工作面涌出的辅助措施。 工作面在巷旁充填体施工过程中，每间隔10m预留一直径不小于150mm抽采管道，通过三通和连接管接入采空区抽采管道上，在每一分支管道上设置一个闸阀，通过闸阀控制同时埋管抽放的数量，在留巷内保持6-8个采空区抽采管道与埋管抽采主管道连通，抽放口与工作面的距离20~80m之间；其它的采空区抽采管道的闸阀关闭，当工作面瓦斯涌出量大或瓦斯涌出异常时，通过控制采空区埋管抽采管道口的数量和开启程度控制采空区瓦斯抽采量和抽采瓦斯浓度。 沿空留巷Y型通风工作面，可通过工作面上、下进风巷风量和留巷段埋管抽采量的调节，将留巷排放瓦斯的浓度合理控制在安全值以下。因此，Y形通风对瓦斯管理具有很大的灵活性。 （4）采空区埋管抽采瓦斯技术 一、煤与瓦斯共采，实现了瓦斯抽采浓度、抽采效率最大化； 二、Y型通风，消除了采煤工作面上隅角瓦斯超限隐患； 三、沿空留巷，施工顶、底板穿层钻孔，抽采临近层或被保护层卸压瓦斯，可以节省大量瓦斯抽采钻孔工程，解决低透气性煤层群瓦斯先抽后采问题，真正实现煤与瓦斯共采； 四、无煤柱开采，可以多回收区段煤柱8～20m，提高回采率5%～8%； 4.主要技术特点 五、充填留巷作为瓦斯治理巷道，节省至少两条岩巷，降低了掘进成本和矸石排放量，留巷继续服务下一个邻近工作面，少掘一条煤巷，简化开采布局和采区巷道系统； 六、Y型通风条件下，工作面可以降温3～5℃且作业人员均在进风流中工作，大大改善作业环境，有效解决深井开采的热害问题； 七、抽采的瓦斯浓度高，可直接高效利用，实现节能减排，瓦斯利用成本大大降低，实现煤矿安全高效生产和环境保护的和谐发展。 4.主要技术特点 煤层条件： 薄及中厚煤层；倾角0～25°；顶板为中等稳定以上；单一或煤层群开采； 顶板稳定性较差的工作面走向长度小于或等于1500m，顶板稳定工作面采用加固措施后，工作面走向长度可适当延长至3000m左右。 5. 无煤柱煤与瓦斯共采技术适用条件 采区巷道布置方式： Y型通风系统巷道布置要求在采煤工作面开切眼侧构成回风系统，根据采区巷道布置条件的，归纳起来主要有以下两种： （1）利用边界回风巷道构筑Y型通风。在采区边界布置一条回风上山，采区各工作面在切眼位置施工回风联巷与边界回风上山连通，形成Y型通风道，见图6。 5. 无煤柱煤与瓦斯共采技术