一种瓦斯抽放管路的布置结构的制作方法

本实用新型涉及矿井瓦斯的抽放领域，尤其涉及一种瓦斯抽放管路的布置结构。

背景技术：

近年来，随着我国煤矿生产向深部发展，矿井瓦斯越来越多，瓦斯管理难度越来越大，采空区瓦斯浓度管理成为矿井安全生产的重要环节，目前采空区抽放系统多是将瓦斯抽放主管管路铺设于综采工作面二号回风顺槽，并在工作面一、二号回风顺槽间每50m掘进一个联巷安设瓦斯抽放支管，对工作面采空区进行瓦斯抽放。传统的利用联巷布置瓦斯抽放管路的结构存在以下缺点：

(1)遇煤层裂隙发育，底板泥化，使用类似于掘锚机、连采机的大型机械掘进时，由于机身重，在施工联巷过程中掘锚机履带来回搓碾底板对开口段底板破坏严重，既影响掘进单进水平又影响质量标准化达标，还增加工作面作业劳动强度。

(2)由于每50m布置一个联巷，煤柱小，联巷开口悬顶面积较大，不利于破碎顶板维护；同时维护破碎顶板需加强锚杆、锚索支护，既影响掘进单进水平，又增加了支护费用。

(3)施工联巷单进水平低，单进水平是指每个班每月掘进巷道长度，不能有效保证综采工作面提前预抽时间。

(4)联巷安设支管消耗材料较多，且不易维护，存在采空区联巷顶板冒落砸坏支管现象，影响抽放效果，存在回风隅角瓦斯超限隐患。

(5)瓦斯抽放支管联巷在封闭时通风工程量大、费用高，且封闭后存在采空区漏风现象。

因此，有必要设计一种保证了掘进安全、增加了单进水平、减少了 生产成本的瓦斯抽放管路的布置结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种保证了掘进安全、增加了单进水平、减少了生产成本的瓦斯抽放管路的布置结构。

本实用新型的技术方案提供一种瓦斯抽放管路的布置结构，第一回风顺槽和第二回风顺槽之间间隔布置有多个联巷，相邻所述联巷之间开设有螺旋钻孔，所述螺旋钻孔连通所述第一回风顺槽和所述第二回风顺槽，所述螺旋钻孔与相邻所述联巷之间的距离小于所述瓦斯抽放管路的瓦斯抽放半径，所述瓦斯抽放管路布置在所述螺旋钻孔和所述联巷中。

进一步地，所述瓦斯抽放半径为35-100m，相邻所述联巷的距离为70-150m，所述螺旋钻孔距离相邻所述联巷的距离为35-75m。

进一步地，相邻所述联巷之间开设有两个螺旋钻孔，所述瓦斯抽放半径为50m，相邻所述联巷的距离为105m，所述螺旋钻孔距离相邻所述联巷的距离为35m，相邻所述螺旋钻孔之间的距离也为35m。

进一步地，所述螺旋钻孔的孔径为ф600m。

进一步地，所述螺旋钻孔与所述联巷相互平行。

进一步地，所述螺旋钻孔与所述联巷之间倾斜布置。

进一步地，所述螺旋钻孔施工前，所述螺旋钻孔预留位置对应的所述第一回风顺槽和所述第二回风顺槽利用玻璃钢锚杆进行支护。

进一步地，距离工作面较远为所述第一回风顺槽，距离工作面较近的为所述第二回风顺槽，所述螺旋钻孔的开口设置在所述第二回风顺槽，所述螺旋钻孔的透口设置在所述第一回风顺槽。

进一步地，所述开口距离所述第二回风顺槽的底板1.5m，所述透口距离所述第一回风顺槽的顶板1m，所述螺旋钻孔沿水平方向施工。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

由于将相邻联巷之间由原来的联巷改为螺旋钻孔，减少了联巷的掘进工作量，保证了掘进安全、增加了单进水平、减少了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中瓦斯抽放管路的布置结构的工作面布置平面图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本实用新型一实施例中瓦斯抽放管路的布置结构的螺旋钻孔的钻进角度图。

附图标记对照表：

1-第一回风顺槽 2-第二回风顺槽 3-辅回撤通道

4-主回撤通道 5-胶运顺槽 6-下一工作面的第一回风顺槽

7-下一工作面的第二回风顺槽 8-综采工作面 9-联巷

10-螺旋钻孔 11-开口 12-透口

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

图1为本实用新型一实施例中瓦斯抽放管路的布置结构的工作面布置平面图，即工作面的俯视图。其中，第一回风顺槽1和第二回风顺槽2服务于图1中的综采工作面8，用于回风和抽放瓦斯用，综采工作面8只需在回风侧设置螺旋钻孔10进行瓦斯抽放；胶运顺槽5作为安设胶带运输机和移变列车用，回采完毕后就报废封闭。而下一工作面的第一回风顺槽6和下一工作面的第二回风顺槽7为下一个工作面的两条回风顺槽。

如图1-2所示，瓦斯抽放管路的布置结构，第一回风顺槽1和第二回风顺槽2之间间隔布置有多个联巷9，相邻联巷9之间开设有螺旋钻孔10，螺旋钻孔10连通第一回风顺槽1和第二回风顺槽2，螺旋钻孔10与相邻联巷9之间的距离小于瓦斯抽放管路(图未示)的瓦斯抽放半径，瓦斯抽放管路布置在螺旋钻孔10和联巷9中。

本实用新型，与现有技术相比，相当于拉长了原有相邻联巷之间的 距离，在联巷之间增加了螺旋钻孔，利用在螺旋钻孔中布置瓦斯抽放管路的做法。代替了现有的完全通过挖掘联巷来布置瓦斯抽放管路的做法。减少了联巷的数量，也就减少了联巷的掘进工作量。

本实施例中，如图2所示，相邻联巷9之间开设有两个螺旋钻孔10。具体为，瓦斯抽放半径为50m，相邻联巷9的距离为105m，螺旋钻孔10距离相邻联巷9的距离为35m，相邻螺旋钻孔10之间的距离也为35m。

其中，瓦斯抽放半径为瓦斯抽放管路能够抽放到瓦斯的圆形范围的半径值。在相同的瓦斯抽放半径的情况下，相邻瓦斯抽放管路之间的距离越短，相邻瓦斯抽放区域相叠加、抽放效果越好；反之，越长抽放效果越差。即，螺旋钻孔10距离相邻联巷9的距离，以及相邻螺旋钻孔之间的距离越短，瓦斯的抽放效果越好。并且，螺旋钻孔10与相邻联巷9之间的距离，以及相邻螺旋钻孔之间的距离不能大于瓦斯抽放管路的瓦斯抽放半径。本实施例中，螺旋钻孔10距离相邻联巷9的距离，以及相邻螺旋钻孔10之间的距离不能超过50m。

另外，由于第一回风顺槽1和第二回风顺槽2同时向前延伸推进，为保证通风、运输、供排水等需要必须要在第一回风顺槽1和第二回风顺槽2之间掘进联巷9，而根据掘锚机掘进工艺，综合每班掘进进尺最多、掘锚机、梭车跟机电缆长度等方面最优因数，考虑将相邻联巷9距离规定为105m，为保证更好的抽放效果就将相邻螺旋钻孔10之间距离定为35m。较佳地，在兼具瓦斯抽放效果和通风、运输、供排水等需要的前提下，相邻联巷之间还可以只开设一个螺旋钻孔，或两个以上的螺旋钻孔。

较佳地，瓦斯抽放半径可以为35-100m，相邻联巷的距离可以为70-150m，螺旋钻孔距离相邻联巷的距离可以为35-75m。

优选地，螺旋钻孔10的孔径为ф600m，便于在螺旋钻孔10内布置瓦斯抽放管路。

本实施例中，如图2所示，螺旋钻孔10与联巷9相互平行。即，螺旋钻孔10垂直于煤壁施工，根据螺旋钻机施工钻孔特点水平效果最佳(即垂直于煤壁)，且后期安设瓦斯抽放管路既美观又节约材料，同时又能保证螺旋钻孔10贯通后在第一回风顺槽1的上侧(后面将详细解释)。

较佳地，为了实现布置瓦斯抽放管路的目的，螺旋钻孔10与联巷9之间也可以倾斜布置。

优选地，螺旋钻孔10施工前，螺旋钻孔10预留位置对应的第一回风顺槽1和第二回风顺槽2利用玻璃钢锚杆进行支护。

其中，当工作面掘进到螺旋钻孔10预留的位置时，第一回风顺槽1和第二回风顺槽2的帮支护由原来的螺纹钢锚杆变为玻璃钢锚杆。这是因为，为了防止钻机在施工钻孔过程中螺纹钢锚杆将钻头碰坏，在钻孔施工处采用玻璃钢锚杆，该锚杆支护强度跟螺纹钢锚杆差不多、但硬度跟煤体差不多，钻孔施工过程中不会导致钻头碰坏，支护间排距不变，每处支护4排玻璃钢锚杆，以便将来螺旋钻孔10的施工。

本实施例中，如图3所示，距离工作面较远为第一回风顺槽1，距离工作面较近的为第二回风顺槽2，螺旋钻孔10的开口11设置在第二回风顺槽2，螺旋钻孔10的透口12设置在第一回风顺槽1。螺旋钻孔10施工时，从第二回风顺槽2向第一回风顺槽1钻进。

优选地，开口11距离第二回风顺槽2的底板1.5m，透口12距离第一回风顺槽1的顶板1m，螺旋钻孔10沿水平方向施工。

一方面，由于煤矿煤层向右倾斜而其比较稳定，所以第二回风顺槽2比第一回风顺槽1的水平位置更高。另一方面，根据钻机施工的特点，施工开孔高度为1.5米时钻孔施工效果最佳，同时螺旋钻孔10沿水平方向施工过去后，由于第一回风顺槽1与第二回风顺槽2存在落差，螺旋钻孔10的终孔正好在第一回风顺槽1左上侧，因瓦斯轻，上侧抽放效果更佳。

本实施例中，螺旋钻孔10的施工工艺：利用ZDY-6000L普通地质钻机施工螺旋钻孔10，在预留螺旋钻孔10的位置处用φ215mm钻头透孔，再用φ400mm和φ600mm钻头依次进行扩孔，施工形成螺旋钻孔10。

螺旋钻孔10的施工方法：ZDY-6000L普通地质钻机施工螺旋钻孔，钻机钻进时，首先从回转器后端插入一根φ89mm钻杆，穿过卡盘，顶在夹持器端面上，然后搬动给进起拔手把至起拔位，待动力头后退到端头时，压力起来后，关闭截止阀，打开夹持器，将钻杆穿过夹持器。在夹 持器前方人工安装φ215mm钻头，接上水便，打开进水阀门，向孔内送入冲洗水，待孔口见到返水后，夹持器完全打开，由回转马达推动钻杆开始钻进，当钻进到一个回转器行程位置后，通过夹持器夹住钻具，退回回转器，重新开始钻进，直到钻进一整根钻杆的距离，然后接入第二根钻杆，依次循环，直到整孔钻进完毕，待该孔钻进完毕后撤出孔内所有钻杆，卸下φ215mm钻头，安装φ400mm钻头进行扩孔，钻进达1.3米，安装φ89mm螺旋钻杆，再进行钻进，待φ400mm孔扩孔完毕后撤出孔内所有钻杆，卸下φ400mm钻头，安装φ600mm钻头进行扩孔，钻进达1.3米，安装φ89mm螺旋钻杆，再进行钻进，直到扩孔完成，完成一个循环。撤出钻杆、钻头，移机到下孔位置进行开新孔。

本实用新型具有以下优点：

一、经济效益：

(1)节约掘进工程量：以双巷掘进1000m需铺设瓦斯抽放管路的巷道计算，联巷间距为12m，可减少10个联巷的施工，共计120m，机械化掘进每米参考成本4800元：

节约施工费用：120×4800＝57.6万元

即施工螺旋钻孔后，每1000m双巷掘进可节约掘进费用57.6万元。

(2)减少联巷封闭通风工程量和封闭费用，最大限度减少采空区漏风。

二、时间效益：

每年减少联巷掘进工程量，可提前布置出工作面，延长工作面预抽时间，增加工作面预抽时间及效果。

三、安全效益：

(1)减少对煤体的切割，减少对顶板的破坏，减少煤柱碎裂，降低煤柱裂隙碎煤自然发火概率。

(2)杜绝因抽放管路破坏，导致工作面隅角瓦斯超限事故，保证抽放系统的稳定可靠。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对 于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。