煤矿废弃资源流态化共采方法技术

本发明专利技术涉及采煤技术领域的煤矿废弃资源流态化共采方法，通过在煤层下方岩层内挖掘底板巷道，在底板巷道的岩层底板上钻设采煤穿层钻孔和瓦斯抽采钻孔；在采煤穿层钻孔的孔口处安装防喷孔装置，防喷孔装置可拆卸连接在岩层底板上，防喷孔装置上设有煤水泄出管、瓦斯辅助抽排管、喷水降尘管和钻杆穿设管，钻杆穿设管内穿设有高压水枪，高压水枪的枪头能够伸缩和回转，枪头喷嘴处水压大于5MPa；将煤水泄出管与底板巷道内的煤水分离系统相连接。本发明专利技术适用于对大倾角煤层、不宜布置工作面的断层区域、煤厚变化剧烈的鸡窝煤区域和边角煤区域进行煤与瓦斯共采，有利于减少资源浪费，实现资源充分回收，扩大采煤产能和可采资源储量，提高矿井效益。高矿井效益。高矿井效益。

【技术实现步骤摘要】
煤矿废弃资源流态化共采方法


[0001]本专利技术属于采煤
，具体地，涉及煤矿废弃资源流态化共采方法。

技术介绍

[0002]近百年的煤炭开采，特别是近几十年的机械化开采大部分是在地质条件较好的厚及中厚煤层中进行。对于薄煤层、不规则煤层、有突出危险煤层,除缺少煤炭资源的个别国家或个别地区外，基本没有开采。而且在开采煤层群时这些煤层往往丢掉，浪费了资源。如前苏联水力采煤联合体所属煤田的薄煤层储量占地质储量的46％，由于这些煤层用常规旱采或水采,开采成本高，被视为没有开采价值的储量。如何延长煤炭资源为人类服务的年限，已逐渐引起越来越多的采煤国家重视，把有限的煤炭资源尽量开采出来,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供的煤矿废弃资源流态化共采方法，包括如下步骤：
[0004]1)在煤层下方的岩层内挖掘底板巷道，在底板巷道的岩层底板上钻设孔径为250～500mm的采煤穿层钻孔，并围绕采煤穿层钻孔在底板巷道的岩层底板上钻设孔径为25～100mm的瓦斯抽采钻孔，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤矿废弃资源流态化共采方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在煤层下方的岩层内挖掘底板巷道，在底板巷道的岩层底板上钻设孔径为250～500mm的采煤穿层钻孔，并围绕采煤穿层钻孔在底板巷道的岩层底板上钻设孔径为25～100mm的瓦斯抽采钻孔，所述瓦斯抽采钻孔与采煤工作面相对应，将瓦斯抽采钻孔与布设在底板巷道内的瓦斯抽采管路相连通；2)在采煤穿层钻孔的孔口处安装防喷孔装置，所述防喷孔装置可拆卸连接在岩层底板上，所述防喷孔装置上设有煤水泄出管、瓦斯辅助抽排管、喷水降尘管和钻杆穿设管，所述煤水泄出管用于煤与废水的共排，所述钻杆穿设管内穿设有高压水枪，所述高压水枪的枪头能够伸缩和回转，所述枪头喷嘴处水压大于5MPa，且喷嘴的孔径为8mm～15mm、18mm～20mm或20mm～30mm；3)将煤水泄出管与底板巷道内的煤水分离系统相连接，所述煤水分离系统采用长纤维过滤器对煤水进行分离，分离后的煤经底板巷道内设置的轨道矿车进行外运，分离后的水经高压水泵打入高压水枪实现循环利用，所述高压水泵的工作压力大于20MPa，从而通过采煤穿层钻孔和瓦斯抽采钻孔实现煤与瓦斯共采。2.根据权利要求1所述的煤矿废弃资源流态化共采方法，其特征在于：所述煤层为水平煤层或大倾角煤层。3.根据权利要求1所述的煤矿废弃资源流态化共采方法，其特征在于：所述高压水枪包括水枪遥控器、水枪固定座、电动伸缩杆、3自由度机械臂和枪头，所述电动伸缩杆的固定端与水枪固定座相连接，伸缩端与3自由度机械臂相连接，所述3自由度机械臂远离电动伸缩杆的一端与枪头相连接，且3自由度机械臂用于实现枪头的旋转和俯仰角的调整，所述枪头的外侧设有保护罩，所述保护罩与枪头之间呈阵列状均布有多个弹簧，所述水枪固定座和电动伸缩杆的固定端内设有管槽，所述管槽内穿设有第一高压软管，所述电动伸缩杆的伸缩端下方设有第一接头，所述第一高压软管的一端与高压水泵相连接，另一端与第一接头相连接，所述电动伸缩杆的伸缩端的中部设有第二接头，所述第二接头和第一接头通过电动伸缩杆的伸缩端内的连接孔相连通，所述3自由度机械臂内设有第二高压软管，所述第二高压软管的一端与第二接头旋转连接，另一端与枪头的进水口相连接，所述3自由度机械臂远离电动伸缩杆的一端内设有高清摄像头，所述高清摄像头的外部设有透明防护罩，所述水枪固定座内设有蓄电池和控制器，所述控制器和蓄电池电连接，所述3自由度机械臂的驱动机构、电动伸缩杆和高清摄像头均与控制器电连接，所述控制器包括无线模块，所述无线模块通过无线信号与水枪遥控器通讯连接，所述水枪遥控器上设有可显示高清摄像头影像的显示屏，所述高压水枪穿设在防喷孔装置内且通过水枪固定座与防喷孔装置的钻杆穿设管相连接。4.根据权利要求3所述的煤矿废弃资源流态化共采方法，其特征在于：所述3自由度机械臂包括一个固定于水枪固定座的旋转自由度实现偏航调整，一个2自由度串联机械臂，实现俯仰角的调整，每个关节由一个伺服舵机驱动。5.根据权利要求1所述的煤矿废弃资源流态化共采方法，其特征在于：所述防喷孔装置包括套管和胀紧装置，所述套管上设有法兰盘，所述法兰盘通过膨胀螺栓固定在采煤穿层钻孔处的岩层底板上，所述胀紧装置包括胀紧套、拉紧件和拉紧螺栓，所述胀紧套和拉紧件均设于采煤穿层钻孔内，所述胀紧套内设有可供拉紧螺栓穿过的通孔，所述胀紧套一端顶
在法兰盘上，另一端顶在拉紧件上，所述拉紧螺栓的一端与拉紧件相连接，另一端依次穿过胀紧套和法兰盘并与法兰盘外侧的活...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，魏建平，李振华，刘勇，程磊，贾智伟，段振伟，袁东升，王登科，姚邦华，张宏图，李普，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：