[發(fā)明專利]繩鋸切割裝置及煤層瓦斯增透卸壓方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010944644.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN112145223A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李章明;劉欣;楊武平;蘇彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李章明;劉欣;楊武平;蘇彬
• 主分類號(hào): E21F7/00
• 分類號(hào): E21F7/00;E21C27/12
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 葉明博

本發(fā)明公開了繩鋸切割裝置及煤層瓦斯增透卸壓方法，涉及煤層瓦斯卸壓領(lǐng)域，裝置包括繩鋸機(jī)和調(diào)節(jié)件；方法包括S1確定繩鋸機(jī)割縫后有效抽放半徑；S2根據(jù)有效抽放半徑確定鉆孔密度和位置并鉆孔；S3繩鋸機(jī)對(duì)全煤層切割割縫；煤層整面切割使煤體中形成較大自由空間，周圍煤體向自由空間方向移動(dòng)、變形和流變，煤體應(yīng)力平衡不斷反復(fù)被打破，最后處于新的平衡狀態(tài)，切割煤體時(shí)，煤體內(nèi)部形成新裂隙，新裂隙與原生裂隙、自由空間孔隙系統(tǒng)擴(kuò)展、交匯和貫通，提髙煤體透氣性，割縫后為周圍煤體的膨脹變形提供空間，膨脹變形導(dǎo)致煤體內(nèi)孔隙、裂隙系統(tǒng)張開與相互通透，為瓦斯高效解吸與高速流動(dòng)提供有利條件，改變煤體原始性質(zhì)，快速消除煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤層瓦斯卸壓領(lǐng)域，尤其涉及繩鋸切割裝置及煤層瓦斯增透卸壓方法。

背景技術(shù)

近年隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭需求的增加，礦山開采力度和強(qiáng)度加大，使我國現(xiàn)有的礦井多數(shù)進(jìn)入了深部開采階段。煤層埋深的增加礦井地應(yīng)力增大、煤層及圍巖的透氣性變差、瓦斯向地表位移的距離增長這些都有利于封存瓦斯，瓦斯封存狀態(tài)好、瓦斯含量髙、采深及地應(yīng)力大、煤層在高應(yīng)力作用下更易失穩(wěn)等因素導(dǎo)致部分原來無突出危險(xiǎn)的礦井和煤層開始出現(xiàn)動(dòng)力現(xiàn)象，采用開采保護(hù)層、預(yù)抽煤層瓦斯等手段有效釋放煤層中的地應(yīng)力和瓦斯?jié)撃埽淖兠后w原始性質(zhì)，由于我國大部分有突出危險(xiǎn)煤層具有低透氣性和易流變性特征，并且很多礦井無保護(hù)層可采或存在無法保護(hù)的區(qū)域，常規(guī)技術(shù)存在工程量大，使用抽放效果不一，且互通性不強(qiáng)；瓦斯抽放量不穩(wěn)定，時(shí)長，操作繁復(fù)，最終導(dǎo)致抽放成本較高或治災(zāi)不徹底及滯后等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題設(shè)計(jì)了繩鋸切割裝置及煤層瓦斯增透卸壓方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

繩鋸切割裝置，用于煤層瓦斯的增透卸壓，包括用于破碎煤體的繩鋸機(jī)和用于改變繩鋸機(jī)中鋸繩與煤體之間相對(duì)位置的調(diào)節(jié)件，煤層瓦斯卸壓增透區(qū)域布設(shè)有用于穿過鋸繩的鉆孔，卸壓時(shí)，鋸繩的第一端穿過鉆孔與鋸繩的第二端固定連接，鋸繩割縫破碎卸壓區(qū)上方的煤體。

進(jìn)一步地，鋸繩割縫卸壓區(qū)上方煤體的縫口范圍為3～10cm。

進(jìn)一步地，鋸繩上設(shè)置多個(gè)鋸齒。

進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)鋸齒之間的間距范圍為3-5m。

進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)件包括至少兩個(gè)用于導(dǎo)向鋸繩的導(dǎo)向輪和用于移動(dòng)導(dǎo)向輪位置的移動(dòng)件，移動(dòng)件的移動(dòng)作用端分別作用于多個(gè)導(dǎo)向輪，鋸繩繞在多個(gè)導(dǎo)向輪上。

進(jìn)一步地，移動(dòng)件包括至少兩個(gè)手動(dòng)葫蘆，一個(gè)手動(dòng)葫蘆的移動(dòng)作用端作用于一個(gè)導(dǎo)向輪。

進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)件還包括回柱絞車，回柱絞車的移動(dòng)作用端作用于繩鋸機(jī)。

煤層增透卸壓方法，包括以下步驟：

S1、確定繩鋸機(jī)割縫后的有效抽放半徑；

S2、根據(jù)割縫的有效抽放半徑確定抽放瓦斯的鉆孔密度和位置，并進(jìn)行鉆孔；

S3、繩鋸機(jī)的鋸繩對(duì)全煤層切割割縫，移動(dòng)手動(dòng)葫蘆的位置并通過導(dǎo)向輪定位繩鋸的位置，安裝后，開啟移動(dòng)抽放泵或低負(fù)壓抽放系統(tǒng)，啟動(dòng)上下高壓水頭后，再空負(fù)荷情況下啟動(dòng)繩鋸機(jī)，對(duì)卸壓區(qū)上方的煤體破碎切割，使煤體產(chǎn)生了大量新的裂隙。