[發明專利]巨厚堅硬煤層高位工藝巷卸壓抽放瓦斯放頂煤采煤方法

在審

• 申請號: 201711457806.3
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108086975A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 吳曉剛;尚軍寧;葛帥帥;孟思思;薛凱宏;張蒙;曹栩;杜小進
• 申請（專利權）人: 孟思思
• 主分類號: E21C37/14
• 分類號: E21C37/14;E21F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種巨厚堅硬煤層高位工藝巷卸壓抽放瓦斯放頂煤采煤方法，屬于放頂煤采煤技術領域，包括沿巨厚堅硬煤層底部布置放頂煤工作面，從放頂煤工作面運輸巷和放頂煤工作面回風巷分別傾斜布置下聯巷和上聯巷通達巨厚堅硬煤層頂部，并沿巨厚堅硬煤層頂部間隔掘進一組平行布置的高位工藝巷，高位工藝巷間用聯絡巷貫通，聯絡巷中設置調節風窗控制通風，在高位工藝巷中布置高位瓦斯抽放管和鉆場，利用鉆場向下施工鉆孔，在鉆孔中布置液態二氧化碳爆破發生器，二氧化碳爆破發生器超前放頂煤工作面布置；本發明實現了工作面安全開采，生產效率高，同時采用液態二氧化碳爆破，爆破過程本質安全，并且有利于瓦斯向高位工藝巷運移抽放。

技術領域：

本發明涉及放頂煤采煤技術領域，尤其涉及巨厚堅硬煤層高位工藝巷卸壓抽放瓦斯放頂煤采煤方法。

背景技術：

我國煤層地質條件復雜，放頂煤開采作為有一種高產高效開采技術得到一定范圍的推廣應用，但放頂煤采煤法煤炭采出率低、工作面瓦斯治理困難是影響其發展的制約因素，尤其在巨厚堅硬煤層條件下進行放頂煤開采時，問題尤為突出。

目前，國內學者提出的煤層增透和卸壓的技術方法，主要包括炸藥深孔預裂爆破、水力壓裂、水力沖孔、水力掏槽、水力割縫等。由于部分增透技術和工藝方法有缺陷，很多技術措施的效果并不理想。

專利文獻CN201610263144.5公開了一種基于二氧化碳爆破的弱化堅硬煤層放頂煤的方法，其采用二氧化碳爆破對堅硬頂煤進行弱化，使頂煤放出率比頂板致裂之前提高了20％～30％，但是其在兩液壓支架頂梁之間靠近煤壁的頂板處鉆孔對工作面的生產影響較大。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種巨厚堅硬煤層高位工藝巷卸壓抽放瓦斯放頂煤采煤方法，以解決上述問題。

為實現本發明的目的，采用的技術方案為：一種巨厚堅硬煤層高位工藝巷卸壓抽放瓦斯放頂煤采煤方法，包括沿巨厚堅硬煤層底部布置放頂煤工作面，從放頂煤工作面運輸巷和放頂煤工作面回風巷分別傾斜布置下聯巷和上聯巷通達巨厚堅硬煤層頂部，并沿巨厚堅硬煤層頂部間隔掘進一組平行布置的高位工藝巷，高位工藝巷間用聯絡巷貫通，聯絡巷中設置調節風窗控制通風，在高位工藝巷中布置高位瓦斯抽放管和鉆場，利用鉆場向下施工鉆孔，在鉆孔中布置液態二氧化碳爆破發生器，二氧化碳爆破發生器超前放頂煤工作面布置，各高位工藝巷中的高位瓦斯抽放管抽放的瓦斯通過位于停采線側的聯絡巷匯集于總抽放管路，并通過所述上聯巷進入移動瓦斯抽放泵站。

進一步的，所述巨厚堅硬煤層厚度為9～25m，硬度系數為1.5＜f＜5.0。

進一步的，所述上聯巷、下聯巷沿煤層底部回采巷道傾斜25°通達所述高位工藝巷。

進一步的，所述高位工藝巷與放頂煤工作面回采巷道間距L1＝40m，高位工藝巷之間間距L2＝30m。

進一步的，所述高位瓦斯抽放管抽放端開孔，開孔部分長度L5＝12m+r，其中r為二氧化碳爆破擾動半徑，高位瓦斯抽放管抽放端伸出煤壁距離L3＝12m。

進一步的，所述二氧化碳爆破發生器埋深等于其爆破擾動半徑r，爆破超前工作面距離L4＝r，其中r為二氧化碳爆破擾動半徑。

進一步的，二氧化碳爆破用量隨采場具體環境而定，二氧化碳爆破用量b與爆破擾動半徑r之間的函數關系式為r＝aln(cb+1)，其中a和c為常數，煤厚H與二氧化碳爆破擾動半徑r及超前支撐應力破煤高度s之間的函數關系式為：