一种水力软化切顶控制垮落步距的方法技术

本发明专利技术提供了一种水力软化切顶控制垮落步距的方法，涉及采矿技术领域，针对弱胶结地层采用注水方式软化岩层，能够降低岩石强度，达到控制顶板垮落步距的目的，且无需专用设备、技术门槛低、施工安全、成本低；该方法包括：S1、确定目标层位：确定回采工作面来压的基本顶，并获得所述基本顶的岩性和厚度；S2、确定所述目标层位的水理性质；S3、根据步骤S1和S2的结果以及预设的垮落步距，确定软化注水孔的设置参数和注水条件；S4、根据S3的结果实施布孔和注水；S5、当注入的水对所述目标层位起到软化作用后，切顶自动垮落。切顶自动垮落。切顶自动垮落。

【技术实现步骤摘要】
一种水力软化切顶控制垮落步距的方法


[0001]本专利技术涉及采矿
，尤其涉及一种水力软化切顶控制垮落步距的方法。

技术介绍

[0002]在煤炭资源的开采中，随着煤层的采出，理想条件下顶板会出现周期性的垮落。当煤层顶板赋存完整、厚度较大且强度较高时，顶板不易垮落，煤层被采出而顶板迟迟不垮落则会带来一些列安全隐患，如，过长的悬顶会造成下方煤层的应力增高，给顶板管理和巷道维护带来困难，煤体中积累的大量弹性能可能突然释放诱发冲击地压，过长的悬顶突然断裂时还会引起造成大规模的覆岩运动，甚至冲击类灾害事故。
[0003]煤炭开采中，遇到厚层坚硬顶板难以垮落时，须对顶板进行人为处理，强制切断顶板以控制来压步距。目前较为有效的方法有爆破断顶、顶板水压致裂等。爆破断顶可有效在顶板中制造裂隙，使顶板随煤层开采而破断、垮落，但存在工序复杂、技术要求高、炸药使用范围受限、围岩扰动大等缺点。顶板水压致裂方法采用高压水使顶板出现裂隙并扩展，从而切断坚硬顶板，需要专用高压水设备，存在设备要求高、技术难度大、成本高等缺点。
[0004]我国西部地区煤炭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水力软化切顶控制垮落步距的方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：S1、确定目标层位：确定回采工作面来压的基本顶，并获得所述基本顶的岩性和厚度；S2、确定所述目标层位的水理性质；S3、根据步骤S1和S2的结果以及预设的垮落步距，确定软化注水孔的设置参数和注水条件；S4、根据S3的结果实施布孔和注水,实现切顶的自动垮落。2.根据权利要求1所述的水力软化切顶控制垮落步距的方法，其特征在于，步骤S2中确定所述目标层位的水理性质具体包括：确定所述目标层位的岩石软化系数以及注水浸润过程中各参数的关系。3.根据权利要求2所述的水力软化切顶控制垮落步距的方法，其特征在于，确定岩石软化系数的内容包括：对所述目标层位的岩石样品分别进行饱和状态和干燥状态下的单轴抗压强度测试，根据测试结果计算出岩石软化系数。4.根据权利要求2所述的水力软化切顶控制垮落步距的方法，其特征在于，确定注水浸润过程中各参数的关系的内容包括：对所述目标层位的岩石样品进行注水实验，获得注水压力p、软化注水孔直径φ、注水时间t与岩石浸润速度v、浸润半径R之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春鹤，王涛，朱翔斌，刘力源，程雁斌，赵均，刘志杰，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：