急倾斜厚煤层水平分段综放开采坚硬顶板压裂控制方法技术

本发明专利技术公开了急倾斜厚煤层水平分段综放开采坚硬顶板压裂控制方法，首先确定顶板垮落区的范围；然后在运输顺槽和回风顺槽内向划定的顶板垮落区的边缘和其内部打设顶板钻孔，向煤层内部打设顺层钻孔；最后对沿顶板垮落区的边缘打设的顶板钻孔采用多孔同时压裂的方法定向切断顶板垮落区与下部岩层的连接，对其余钻孔均采用脉冲压裂方法，使煤岩体产生疲劳冲击损伤，在其内部形成复杂的裂缝网络，充分弱化坚硬顶板及其下方顶煤，当压裂区域进入采空区后，在矿山压力的作用下使顶煤顶板能够充分破碎垮落，并使垮落的顶板及时填满采空区。本方法消除了上段采空区形成空腔而聚集大量瓦斯带来的安全隐患，还可提高顶煤的回收率，减少资源浪费。少资源浪费。少资源浪费。

【技术实现步骤摘要】
急倾斜厚煤层水平分段综放开采坚硬顶板压裂控制方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，具体涉及急倾斜厚煤层水平分段综放开采坚硬顶板压裂控制方法。

技术介绍

[0002]急倾斜煤层是指赋存倾角大于45
°
的煤层，其储量大约占煤炭总储量的17％。尤其在西部地区，约一半以上的矿井都在开采急倾斜煤层。当急倾斜煤层较厚时，一般采用水平分段综放开采的方法进行开采。然而急倾斜厚煤层水平分段综放开采坚硬顶板难垮落问题一直是急倾斜煤层开采过程中的难题，给矿井生产带来严重安全隐患。
[0003]急倾斜厚煤层水平分段综放开采坚硬顶板难垮落的原因主要有以前三点：(1)与近水平、缓倾斜煤层开采相比，急倾斜煤层工作面回采过程中，上覆岩层的运移、垮落和围岩应力分布特征表现出了明显差异，采动覆岩的荷载沿层面的切向分量大于法向分量，矿压显现不明显；(2)急倾斜厚煤层水平分段综放开采中，工作面长度短，矿压显现不明显；(3)当顶板为具有分层厚度大、整体性好和强度高等特征的岩层时，增加了采空区顶板及时垮落的难度。除采空区大面积悬顶突然垮落导致的动力灾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种急倾斜厚煤层水平分段综放开采坚硬顶板压裂控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、确定顶板垮落区(10)的范围；S2、在运输顺槽(5)一帮壁，垂直于所述运输顺槽(5)走向方向，并沿着所述顶板垮落区(10)与下部岩层的连接处方向，打设第一排顶板长钻孔(24)；在所述运输顺槽(5)顶板，垂直于所述运输顺槽(5)走向方向，并沿着所述顶板垮落区(10)对角线的方向，打设第二排顶板长钻孔(25)；在所述运输顺槽(5)顶板，垂直于所述运输顺槽(5)走向方向，并沿着所述第一排顶板长钻孔(24)和所述第二排顶板长钻孔(25)形成夹角的角平分线方向，打设第三排顶板长钻孔(26)；在所述运输顺槽(5)另一帮壁打设一排煤层顺层钻孔(27)，所述煤层顺层钻孔(27)的长度根据放煤高度确定；上述四排钻孔均沿所述运输顺槽(5)走向方向线性布置；S3、在回风顺槽(4)顶板，垂直于所述回风顺槽(4)走向方向，并平行于所述运输顺槽(5)的所述第二排顶板长钻孔(25)方向，打设第一排顶板短钻孔(28)，其终孔位置位于所述顶板垮落区(10)与上部岩层的连接面上；在所述回风顺槽(4)顶板，垂直于所述回风顺槽(4)走向方向，朝着所述运输顺槽(5)的所述第二排顶板长钻孔(25)中点在此截面的投影点方向，打设第二排顶板短钻孔(29)，其终孔位置位于所述运输顺槽(5)的所述第二排顶板长钻孔(25)中点在此截面的投影点处；所述第一排顶板短钻孔(28)与所述第二排顶板短钻孔(29)均沿所述回风顺槽(4)走向方向线性布置；S4、所述运输顺槽(5)的所述第一排顶板长钻孔(24)采用多孔同时压裂的方法，使裂缝沿着钻孔连线的方向扩展，定向切断所述顶板垮落区(10)与下部岩层的连接；S5...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炳香，邵鲁英，陈树亮，赵兴龙，李丁，侯鸣晓，吴献，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：