【技术实现步骤摘要】
冻融循环增透促抽安全高效石门揭煤方法
本专利技术属于煤矿安全生产
，具体涉及一种冻融循环增透促抽安全高效石门揭煤方法。
技术介绍
煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一，尤其是石门揭穿煤层时突出强度最大、最危险。石门揭煤工作面前方煤岩应力状态易发生突然变化，岩石、煤层的弹性潜能以及瓦斯能量大量释放而发生高强度突出。80%以上的特大型突出都发生在石门揭煤过程中，其突出的平均强度为其他各类巷道突出强度的6倍以上。由于石门揭煤施工工艺的特殊性，揭穿突出煤层全过程比较危险，并可能发生连续突出、延期突出和自行揭开突出，比一般类型突出防治难度更大。目前，高瓦斯突出煤层石门揭煤方法主要从煤层卸压增透和煤体加固两个方面实施。在煤层卸压增透方面主要实施水力冲孔、松动爆破和水力割缝等措施，达到煤层充分卸压、减小地应力和瓦斯压力的作用；但与此同时，破坏了煤层完整性，降低了突出的阻力，对防突工作也有不利的一面。在煤体加固方面主要采取金属骨架、煤体注浆加固等措施，实现增加煤体强度、增大突出阻力的目的，从而减小瓦斯突出的危险性和突出强度；但煤体加固过程中，水泥砂浆只能在裂隙中渗透...
【技术保护点】
1.冻融循环增透促抽安全高效石门揭煤方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）在巷道石门揭煤地点附近，测定煤层高压注水影响半径φ；（2）在石门揭煤工作面距煤层最小法向距离5~7m处设置钻场，在钻场内施工钻孔至煤层顶板或底板；（3）钻孔施工过程中，首先施工注水孔，然后在注水孔的两侧小于φ的范围内施工冻结孔，使注水孔和冻结孔交替布置，所施工的注水孔和冻结孔完全覆盖石门揭煤工作面区域，且注水孔和冻结孔的布置参数符合相关设计要求；（4）使用常规封孔器对所有的注水孔进行封孔，使用专用封孔器对所有的冻结孔进行封孔；（5）通过常规封孔器对注水孔进行注水，通过专用封孔器对冻结孔注入液氮使注水孔...
【技术特征摘要】
1.冻融循环增透促抽安全高效石门揭煤方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）在巷道石门揭煤地点附近，测定煤层高压注水影响半径φ；（2）在石门揭煤工作面距煤层最小法向距离5~7m处设置钻场，在钻场内施工钻孔至煤层顶板或底板；（3）钻孔施工过程中，首先施工注水孔，然后在注水孔的两侧小于φ的范围内施工冻结孔，使注水孔和冻结孔交替布置，所施工的注水孔和冻结孔完全覆盖石门揭煤工作面区域，且注水孔和冻结孔的布置参数符合相关设计要求；（4）使用常规封孔器对所有的注水孔进行封孔，使用专用封孔器对所有的冻结孔进行封孔；（5）通过常规封孔器对注水孔进行注水，通过专用封孔器对冻结孔注入液氮使注水孔周围的煤体冻结，过一段时间后，再通过专用封孔器对冻结孔注入热氮气使冻结孔周围冻结的煤体解冻融化，液氮气化；（6）将常规封孔器连接瓦斯抽采系统，对注水孔内排出的瓦斯进行抽采，进一步降低煤层瓦斯压力；（7）瓦斯抽采48小时后，重复步骤（5），直至石门揭煤工作面区域煤体消除突出危险性；（8）拆卸抽采系统，通过常规封孔器向注水孔内注水，然后通过冻结孔向煤层中注入液氮，当石门揭煤工作面周围煤体完全冻结后，采取远距离放炮等方法，进行石门揭煤工作，安全揭开石门。2.根据权利要求1所述的冻融循环增透促抽安全高效石门揭煤方法，其特征在于：专用封孔器包括中心管、注浆泵和注氮泵，中心管的外圆周同轴向固定设置有圆筒状的保温材料层，保温材料层外圆周同轴向固定设置有封孔胶囊，中心管的外端固定设有堵板，堵板与注氮泵的出口之间通过注氮管连接，注氮管的出口伸入到中心管内，注浆泵的出口与封孔胶囊的外端部通过注浆管连接，注浆管上设置有注浆阀，注氮管上设置有注氮阀。3.根据权利要求2所述的冻融循环增透促抽安全高效石门揭煤方法，其特征在于：封孔胶囊为圆筒形结构，封孔胶囊的外圆周表面沿中心管的轴向方向设置有螺旋密封条。4.根据权利要求1所述的冻融循环增透促抽安全高效石门揭煤方法，其特征在于：常规封孔器的内端部设置有温度传感器。5.根据权利要求4所述的冻融循环增透促抽安全高效石门揭煤方法，其特征在于：步骤（5）的具体工作步骤为，A、利用高压泵通过常规封孔器向注水孔中注入高压水，注水过程中采用脉...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁军伟，蒋晓改，刘军，陈向军，陈立伟，王林，王兆丰，常铎，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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