[發(fā)明專利]一種提高頂煤放出率的放煤工藝及參數(shù)調(diào)整方法和裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811115486.8 | 申請日： | 2018-09-25 |
| 公開（公告）號： | CN109026001A | 公開（公告）日： | 2018-12-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王駿輝;萬志軍;劉泗斐;楊壯壯;金雙林;熊路長;盧帥峰;王靖超 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國礦業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | E21C41/18 | 分類號： | E21C41/18;E21F17/18 |
| 代理公司： | 徐州市淮海專利事務(wù)所 32205 | 代理人： | 胡亞輝 |
| 地址： | 221000 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 頂煤 爆破 鉆孔 方法和裝置 參數(shù)調(diào)整 步距 頂梁 順槽 工藝參數(shù)調(diào)整 工作面切眼 回采 高效開采 礦山壓力 實時調(diào)整 位置布置 梁結(jié)構(gòu) 傳感器 煤壁 煤率 煤體 煤礦安全 煤層 破碎 穿過 煤礦 監(jiān)測 保證 | ||
本發(fā)明公開了一種提高頂煤放出率的放煤工藝及參數(shù)調(diào)整方法和裝置，放煤工藝包括如下步驟：S1:第二巖梁結(jié)構(gòu)的初次來壓步距L0；S2:在順槽中距工作面切眼1/2L0、2/3L0、和L0的位置向工作面前方的煤壁布置至穿過第二巖梁的頂梁爆破鉆孔；S3:根據(jù)周期垮落步距在兩個順槽位置布置循環(huán)爆破鉆孔；S4:頂梁爆破鉆孔及循環(huán)爆破鉆孔依次爆破后，進(jìn)行回采工作；放煤工藝參數(shù)調(diào)整方法和裝置通過設(shè)置多個傳感器來監(jiān)測頂煤放出情況，計算局部的頂煤放出率，然后實時調(diào)整放煤工藝參數(shù)，從而來提高整體的頂煤放出率。本發(fā)明針對頂板堅硬、煤層中含有堅硬的夾矸或煤體韌性較大的煤礦，提高礦山壓力，使頂煤充分破碎，切實解決放煤率低的難題，保證煤礦安全高效開采。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種放煤工藝，具體涉及一種提高頂煤放出率的放煤工藝及參數(shù)調(diào)整方法和裝置，屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
新疆地區(qū)已成為我國主要能源基地，其煤層厚度一般較大，普遍采用放頂煤技術(shù)來提高生產(chǎn)效率。但是當(dāng)頂板堅硬、煤層中含有堅硬的夾矸或煤體韌性較大時，頂煤難以放出，造成煤炭的采出率較低，有的煤礦甚至煤炭采出率不足50％，資源被嚴(yán)重浪費。不僅如此，遺留在采空區(qū)的頂煤會造成瓦斯涌出量增大、采空區(qū)自燃等隱患，不利于工作面的安全高效開采。
造成上述問題的根本原因是礦山壓力較小，對硬度較大、裂隙不發(fā)育且含有較硬夾矸層的頂煤破碎不充分，造成頂煤塊度較大，難以放出，同時頂煤垮落角較小，部分上位頂煤會直接冒落到采空區(qū)，難以回收?，F(xiàn)有技術(shù)普遍采用爆破的方式進(jìn)行頂煤預(yù)裂，然后再利用礦山壓力將頂煤壓碎，這種方式在煤體韌性不大的條件下取得了較好的放煤效果，但其用藥量較大，造成煤礦經(jīng)常因炸藥短缺而耽誤生產(chǎn)，特別是新疆地區(qū)時常進(jìn)行炸藥管制，上述方法更無法發(fā)揮行之有效的作用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高頂煤放出率的放煤工藝及參數(shù)調(diào)整方法和裝置，針對頂板堅硬、煤層中含有堅硬的夾矸或煤體韌性較大的煤礦，提高礦山壓力，使頂煤充分破碎，切實解決放煤率低的難題，保證煤礦安全高效開采。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種提高頂煤放出率的放煤工藝，包括如下步驟：
S1:通過計算得到頂板第二巖梁結(jié)構(gòu)的初次周期來壓步距L0；
S2:在順槽中距工作面切眼1/2L0、2/3L0、和L0的位置向工作面前方的煤壁布置至穿過第二巖梁的頂梁爆破鉆孔；
S3:根據(jù)周期垮落步距在兩個順槽位置布置循環(huán)爆破鉆孔，該循環(huán)爆破鉆孔穿過第二巖梁；其中，最長鉆孔的控制距離在水平面投影上至少大于工作面長度的1/3；循環(huán)爆破鉆孔按照表1中的參數(shù)進(jìn)行布置:
表1循環(huán)爆破鉆孔參數(shù)表
S4:頂梁爆破鉆孔及循環(huán)爆破鉆孔依次爆破后，進(jìn)行回采工作；回采工作包括如下步驟：a、采煤機(jī)自工作面鄰近材料順槽的端頭向鄰近運輸順槽的端頭運行時，進(jìn)行割煤作業(yè)，返回時不割煤；b、割煤時不放煤，割完一刀煤后，進(jìn)行放煤作業(yè)；在該過程中，單個放煤不少于1分鐘，兩個及以上的支架要協(xié)同放煤。
進(jìn)一步的，步驟S2中，頂梁爆破鉆孔至少包括分別與水平方向夾角為30°、40°、50°和60°的四個鉆孔。
一種提高頂煤放出率的放煤工藝的參數(shù)調(diào)整方法，包括如下步驟：
A1:通過紅外感應(yīng)裝置，用于監(jiān)測工作面上方的頂煤塊度分布情況；
A2:后刮板輸送機(jī)上安裝多個電子稱重裝置，用于測量放煤重量，并實時計算頂煤放出率；
A3:支架應(yīng)力傳感器測量出工作面內(nèi)支架所受應(yīng)力；
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