1.一种突出煤层工作面始采区域超前预抽防突方法,其特征在于包括以下步骤:S1、设计煤层顶板定向分支长钻孔;S2、施工煤层顶板定向分支长钻孔,并对其进行分段水力压裂;S3、接入抽采管路(9)进行瓦斯抽采;
步骤S1中,煤层顶板定向分支长钻孔包括主孔(5)和分支孔(6),分支孔(6)沿着各主孔(5)两侧呈对称分布;
主孔(5)的施工参数包括煤层走向方向上的施工位置、铅直方向上的施工层位以及倾向方向上的施工长度;
其中,在煤层走向方向上,第一个主孔的施工位置L1为:
L1=Y1+r-L2;
式中:Y1为分支孔控制区域在水平方向投影的长度,单位为m;r为分支孔的水力压裂半径,单位为m;L2为回采工作面切眼的巷道外轮廓线以外的控制宽度,单位为m;
第n个主孔的施工位置Ln为:
Ln=(Y1+r-L2)+(n-1)×△L;
式中:△L为第n个主孔与其相邻的主孔间的距离,单位为m;n为主孔编号,n≥2;
在煤层倾向方向上,顶板岩巷(1)布置在采区的正中间,主孔(5)以顶板岩巷(1)为对称轴对称分布在顶板岩巷(1)两侧;各主孔(5)在煤层倾向方向上的施工长度X为:X=X0+X1+X2+…+Xn+(n-1)×d+L3;
式中:X0为顶板岩巷与第一个回采工作面间的水平距离,单位为m;X1为第1个回采工作面的运输巷宽度、切眼长度以及回风巷宽度之和,单位为m;X2为第2个回采工作面的运输巷宽度、切眼长度以及回风巷宽度之和,单位为m;Xn为第n个回采工作面的运输巷宽度、切眼长度以及回风巷宽度之和,单位为m;d为煤柱的宽度,单位为m;L3为第n个回采工作面最外侧巷道的外侧轮廓线与抽采控制区域边界线间的控制宽度,单位为m;
步骤S3中,回采工作面始采区域从煤层顶板定向分支长钻孔开始施工至抽采达标和效果检验合格所需的时间应小于或等于同一回采工作面顶板岩巷施工、抽采钻孔施工、钻孔瓦斯抽采达标时间和煤巷掘进所需的时间总和。
2.根据权利要求1所述的突出煤层工作面始采区域超前预抽防突方法,其特征在于:步骤S1中,在煤层走向方向上,被主孔(5)和分支孔(6)控制的回采工作面始采区域的抽采区域长度不小于300m。
3.根据权利要求1所述的突出煤层工作面始采区域超前预抽防突方法,其特征在于:步骤S1中,主孔(5)在铅直方向上的施工层位为煤层(8)顶板岩层上方1~5m处。
4.根据权利要求1所述的突出煤层工作面始采区域超前预抽防突方法,其特征在于:步骤S1中,在煤层走向方向上,分支孔(6)控制区域在水平方向投影的长度Y1为50~100m。
5.根据权利要求1所述的突出煤层工作面始采区域超前预抽防突方法,其特征在于:步骤S2中,先施工主孔(5),当主孔(5)施工达到预定深度后,每间隔L从主孔孔底向孔口后退式依次施工分支孔(6)。
6.根据权利要求1所述的突出煤层工作面始采区域超前预抽防突方法,其特征在于:步骤S2中,每间隔若干个分支孔(6)为一个分段,对分支孔(6)进行分段水力压裂。
7.根据权利要求1所述的突出煤层工作面始采区域超前预抽防突方法,其特征在于:步骤S3中,将每个回采工作面已施工的煤层顶板定向分支长钻孔接入抽采管路(9)进行抽采,并单独进行瓦斯抽采量计量,然后根据瓦斯抽采量进行瓦斯抽采达标评判,当回采工作面抽采区域瓦斯抽采达标后方可进行回采作业。