专利名称：采空区长立管瓦斯抽采方法
技术领域：
本发明涉及采空区长立管瓦斯抽采方法，尤其适用于煤矿生产安全中采煤工作面采空区的瓦斯抽采。
背景技术：
采煤工作面邻近煤(岩)层和采空区丢煤瓦斯进入采空区，沿采空区漏风方向从上隅角涌出，时常造成上隅角瓦斯浓度超限，甚至造成回风流瓦斯浓度超限，严重影响采煤工作面安全生产。在采空区内，由于受漏风流影响，瓦斯沿采空区垂向呈层状分布，在冒落带内瓦斯浓度随高度逐渐增加。传统的采空区埋管瓦斯抽采的吸气口一般布置在采空区底板或将吸气口抬高至距底板1～2m的位置，此区域瓦斯浓度偏低，致使传统的采空区埋管抽采浓度低(浓度多为2～5％)、效果差，上隅角瓦斯浓度经常超限，影响到工作面的正常生产，并造成人身安全。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术的不足之处，提供一种方法简单、施工方便、抽采效果好的采空区长立管瓦斯抽采方法。
本发明的采空区长立管瓦斯抽采方法1)沿风巷靠近上帮的底板上敷设由干管、支管和闸阀组成的瓦斯抽采连通管网，干管每隔25m设置一个与支管相连接由闸阀控制的变径三通；2)用钻机向采煤工作面风巷底板向下垂直施工钻孔，并在风巷顶板对应位置垂直向上施工钻孔；3)在顶底板对应的上下钻孔内施工由金属管逐段连接而成的长立管，进入风巷顶板钻孔内的长立管顶部密封，其管壁上部开有若干小孔，并包裹纱布；进入风巷底板钻孔中的长立管部位注浆固定；4)将长立管下部与设在风巷内的抽采管网连接，闸阀控制；5)随着采煤工作面向前推进，长立管进入采空区5m后，打开控制长立管的闸阀进行瓦斯抽采，瓦斯抽采负压为5～10KPa、混合流量为30～60m3/min；6)前一个长立管进入采空区30m时，后一个长立管进入采空区5m，关闭连接前一个长立管管网上的闸阀，打开后一个长立管支管上的闸阀，实现采空区长立管的连续抽采。
所述向采煤工作面风巷底板向下垂直施工的钻孔深度为1.5～2m、直径为150mm；所述风巷顶板垂直向上施工的钻孔深度为5～7m，直径150mm；针对采空区埋管瓦斯抽采浓度低、抽采效果差的情况，结合采空区冒落带瓦斯运移和瓦斯浓度分布规律，采用该方法，采空区埋管抽采瓦斯浓度由原来的3～5％提高到10％以上，瓦斯抽采量由1～3m3/min提高到5m3/min以上，减小了采空区瓦斯向上隅角涌出，降低了上隅角瓦斯浓度，其浓度可控制在0.6％以下，回风流瓦斯浓度可下降0.1～0.2％，大大提高了回采工作面瓦斯抽采率，提高了采空区埋管抽采的瓦斯浓度，增加瓦斯抽采纯量，提高采空区埋管抽采的效果，杜绝了上隅角瓦斯浓度超限，实现了工作面的安全开采，在本领域内具有广泛的实用性。
图1是本发明采空区长立管平面布局示意图。
图2是本发明采空区长立管立面布局示意图。
图中1-风巷，2-干管，3-长立管，4-采空区，5-工作面，6-风巷顶板，7-风巷底板，8-吸气口。
具体实施例方式
下面结合附图中实施例的对本发明作进一步的描述本发明的采空区长立管瓦斯抽采方法，根据煤层顶板岩层移动规律和冒落带高度，确定吸气口的位置，沿风巷1靠近上帮的底板上敷设由干管2、支管和闸阀组成的瓦斯抽采连通管网，干管每隔25m设置一个变径三通，支管直径为108mm的钢管，长为30m，通过变径三通与干管2相连，与干管连连接段附近设有控制闸阀；干管直径为216mm的钢管。用钻机向采煤工作面风巷底板7向下垂直施工钻孔，钻孔深度为1.5～2m、直径为150mm；在风巷顶板6对应位置垂直向上施工钻孔，钻孔深度为5～7m，直径150mm。在顶底板对应的上下钻孔内施工由金属管逐段连接而成的长立管3，长立管直径108mm，由每根长2m的钢管采用外接螺纹接头连接而成，其有效长度为7～10m，加上长立管底端固定长度，其实际长度为9～12m；进入风巷顶板6钻孔内的长立管3顶部密封，距顶部向下长0.5m的管壁上开凿若干直径为5mm小孔作为长立管抽采的吸气口8，并用纱布包裹；长立管间距25m，通过支管与干管相连。进入风巷底板7钻孔中的长立管3部位注浆固定；将长立管3下部与设在风巷1内的抽采管网连接，闸阀控制；随着采煤工作面5向前推进，长立管3进入采空区5m后，打开控制长立管3的闸阀进行瓦斯抽采，瓦斯抽采负压为5～10kPa、混合流量为30～60m3/min；前一个长立管3进入采空区30m时，后一个长立管3进入采空区5m，关闭连接前一个长立管3管网上的闸阀，打开后一个长立管支管上的闸阀，关闭连接前一个长立管支管上的闸阀，从而实现采空区4长立管3的连续抽采。
权利要求
1.采空区长立管瓦斯抽采方法，其特征在于1)沿风巷(1)靠近上帮的底板上敷设由干管(2)、支管和闸阀组成的瓦斯抽采连通管网，干管每隔25m设置一个与支管相连接由闸阀控制的变径三通；2)用钻机向采煤工作面风巷底板(7)向下垂直施工钻孔，并在风巷顶板(6)对应位置垂直向上施工钻孔；3)在顶底板对应的上下钻孔内安装由金属管逐段连接而成的长立管(3)，进入风巷顶板(6)钻孔内的长立管(3)顶部密封，其管壁上部开有若干小孔，并包裹纱布；进入风巷底板(7)钻孔中的长立管(3)部位注浆固定；4)将长立管(3)下部与设在风巷(1)内的抽采管网连接，闸阀控制；5)随着采煤工作面向前推进，长立管(3)进入采空区(4)5m后，打开控制长立管(3)的闸阀进行瓦斯抽采，瓦斯抽采负压为5～10kPa、混合流量为30～60m3/min；6)前一个长立管(3)进入采空区30m时，后一个长立管(3)进入采空区(4)5m，关闭连接前一个长立管(3)管网上的闸阀，打开后一个长立管支管上的闸阀，实现采空区长立管的连续抽采。
2.根据权利要求1所述的采空区长立管瓦斯抽采方法，其特征在于所述向采煤工作面风巷底板(7)向下垂直施工的钻孔深度为1.5～2m、直径为150mm。
3.根据权利要求1所述的采空区长立管瓦斯抽采方法，其特征在于所述风巷顶板(6)垂直向上施工的钻孔深度为5～7m，直径150mm。
全文摘要
一种采空区长立管瓦斯抽采方法，用钻机向采煤工作面风巷底板和顶板上下对应位置垂直施工钻孔，在上下钻孔内安装由金属管逐段连接而成的长立管，进入顶板钻孔的长立管顶部密封，其管壁上部开有若干小孔，并包裹纱布；进入底板钻孔的长立管注浆固定；连接长立管与抽采管网，长立管进入采空区5m后，开通长立管进行瓦斯抽采，当前一个长立管进入采空区30m，后一个长立管进入采空区5m，关闭前一个长立管，开通后一个长立管，实现采空区长立管的连续抽采。减小了采空区瓦斯向上隅角的涌出，降低了上隅角瓦斯浓度,其浓度可控制在0.6％以下，回风流瓦斯浓度可下降0.1～0.2％，提高了回采工作面瓦斯抽采率，保证了工作面的安全生产，具有广泛的实用性。
文档编号E21C41/16GK101029574SQ200710021159
公开日2007年9月5日 申请日期2007年4月2日 优先权日2007年4月2日
发明者沐俊卫, 程远平, 沈怀津, 沈士成, 王海锋, 王亮 申请人:淮北矿业集团煤业有限责任公司祁南煤矿, 中国矿业大学