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专利号: 2017103639025
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤矿采空区相邻工作面卸压范围测定方法,其特征在于包括如下步骤:

a.采空区完全垮落后,在采空区一侧留取宽度d1为5~8m煤柱,在煤柱的另一侧煤层中掘进一条宽度d2为4~6m的煤层巷道;

b.在距离煤巷掘进头C1为5~10m处施工钻场,从钻场内向煤层中打3个作为卸压范围测试的超前顺层钻孔,3个超前顺层钻孔距巷道轮廓的线法线距离分别为L1、L2和L3,3个超前顺层钻孔与煤壁的夹角分别为β1、β2和β3;

c.在3个超前顺层钻孔分别施工到超前钻孔距巷道轮廓线法线距离位置处时,分别取巷道轮廓的法线距离L1、L2和L3节点处的钻屑煤样,采用直接法分别测定距巷道轮廓线法线距离L1、L2和L3节点所对应的3个测点的瓦斯含量;

d.将3个测点的瓦斯含量与煤层原始瓦斯含量的对比,确定卸压范围和顺层钻孔施工范围的情况,从而采取相应瓦斯治理方案。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿采空区相邻工作面卸压范围测定方法,其特征在于:

所述的3个顺层超前钻孔的超前距C2均为20~60m。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿采空区相邻工作面卸压范围测定方法,其特征在于:

所述的钻孔距巷道轮廓线法线距离L1、L2、L3分别为5m、10m、15m,所述3个超前顺层钻孔与煤壁的夹角β1、β2、β3分别为11.3°、21.8°、31.0°。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿采空区相邻工作面卸压范围测定方法,其特征在于:

所述确定卸压范围和顺层钻孔施工范围有以下4种情况:

1)当钻孔距巷道轮廓线法线距离L1、L2和L3节点处所测的瓦斯含量均小于煤层原始瓦斯含量时,说明采空区垮落后,相邻工作面距离煤巷巷道轮廓线法线距离L3以内的煤层卸压效果很好,不用施工掩护煤巷掘进的顺层瓦斯抽采钻孔;

2)当钻孔距巷道轮廓线法线距离L1和L2节点处所测的瓦斯含量小于煤层原始瓦斯含量,钻孔距巷道轮廓线法线距离L3节点处所测瓦斯含量等于煤层原始瓦斯含量,说明采空区垮落后,相邻工作面卸压效果较好,卸压范围在钻孔距巷道轮廓线法线距离L2以内,该区域不用施工掩护煤巷掘进的顺层瓦斯抽采钻孔;而在巷道轮廓线法线距离L2-L3区域的煤层内必须施工掩护煤巷掘进的顺层瓦斯抽采钻孔;

3)当距煤巷巷道轮廓线法线距离为L1的测点测得瓦斯含量小于煤层原始瓦斯含量,L2和L3瓦斯含量测点所测瓦斯含量等于煤层原始瓦斯含量,说明采空区垮落后,相邻工作面卸压效果相对较差,卸压范围为距离巷道轮廓线法线距离L1以内,该区域不用施工顺层钻孔掩护煤巷掘进;而在距离巷道轮廓线法线距离L1-L3区域的煤层必须施工顺层钻孔掩护煤巷掘进;

4)当距煤巷巷道轮廓线法线距离分别为L1、L2和L3测点所测瓦斯含量均等于煤层原始瓦斯含量,说明采空区垮落后,相邻工作面卸压效果很差,在距离巷道轮廓线法线距离L3区域的煤层必须施工顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯掩护煤巷掘进。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿采空区邻工作面卸压范围测定方法,其特征在于:所述施工掩护煤巷掘进的顺层瓦斯抽采钻孔,顺层瓦斯抽采钻孔掩护煤巷条带范围距离迎头法线距离C3为20~60m,超前距离为5~10m,终孔间距Z1为2-3m。