[發明專利]一種塊煤開采用超前預裂方法

有效

• 申請號: 201410178162.4
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103924956A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 鄧廣哲
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21C41/16
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 景麗娜

技術領域

本發明屬于煤層開采技術領域，尤其是涉及一種塊煤開采用超前預裂方法。

背景技術

由于塊煤生產受煤層自身強度、地質條件、采煤工藝、轉載過程等諸多因素影響，產量只占原煤總產量的10％～30％左右。在煤炭運輸過程中，由于轉載點落差和落煤方式的不同，造成塊煤跌落時相互碰撞沖擊，使塊煤損失嚴重，塊煤率在運輸過程中下降20％～30％以上。因此，現有綜采工作面開采工藝條件下造成煤體過度粉碎，全礦的生產塊煤率低下。據統計，現有煤礦全礦的塊煤生產率不到15％，粉煤生產率為85％左右。粉煤價格最低，主要銷往電廠，塊煤價格是粉煤的2倍以上，市場銷售前景好，且不同規格的塊煤價格差價在100元/噸～150元/噸，詳見表1：

表1原煤銷售價格表

品名規格(mm)價格(元/噸)粉煤＜15210煤丁15～30430小塊30～60530中塊60～90750大塊＞90900

影響綜采工作面塊煤率的因素很多，相應地提高塊煤率的方法也多種多樣。目前，比較流行的方法主要是從設備優化、采煤工藝改進、礦山壓力利用以及煤層巖性的改變四方面作為切入點，進而提高綜采工作面的塊煤率。其中，設備優化方面，主要對滾筒截齒數量、滾筒截齒排列的方式、滾筒直徑、葉片頭數、葉片螺旋角等參數進行優化。采煤工藝改進方面，主要從降低滾筒轉速、改變滾筒旋轉方向、由雙向割煤改為單向割煤、增大截割深度、適當增大切削厚度、適當增大采煤機牽引速度等方面進行改進，以提高塊煤率。同時，通過炸藥深孔爆破技術對煤層進行松動爆破，協同雙滾筒采煤機割煤，從而達到提高綜采工作面塊煤率的目的。綜上，提高塊煤率是提高煤炭生產經濟效益的一個重要途徑。但上述提高塊煤率的方法大多都處于理論研究階段，可操作性較差，并且提高綜采工作面塊煤率效果不佳。煤層預裂是塊煤開采的一個重要工序，其預裂效果直接影響綜采工作面的塊煤率?，F如今所采用的預裂方法主要為炸藥深孔爆破預裂，實際使用時存在不安全、污染嚴重、投入成本較高、使用效果較差等缺陷和不足。綜上，現如今缺少一種方法步驟簡單、設計合理且簡單易行、使用效果好的塊煤開采用超前預裂方法，能有效解決現有深孔爆破預裂方法存在的不安全、污染嚴重、投入成本較高、使用效果較差等問題，能有效提高綜采工作面的塊煤率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種塊煤開采用超前預裂方法，其方法步驟簡單、設計合理且簡單易行、使用效果好，能有效解決現有深孔爆破預裂方法存在的不安全、污染嚴重、投入成本較高、使用效果較差等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種塊煤開采用超前預裂方法，其特征在于：采用二氧化碳預裂與水壓致裂相結合的方法，沿煤層工作面推進方向，由近至遠分多個節段對需開采煤層進行工作面超前預裂；多個所述節段的超前預裂方法均相同；其中，對任一個節段進行超前預裂時，過程如下：