急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法技术

本发明专利技术提供了一种急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法，包括：S1：计算出急倾斜特厚煤层超前预裂爆破的爆破参数，并确定爆破孔的施工位置；S2：将爆破参数、经验公式和理论计算相结合，确定急倾斜特厚煤层超前预裂爆破后产生的有害气体的成分及压力，并将气体采集装置固定在爆破孔的孔口；S3：根据爆破后产生的有害气体的含量，对抽排系统进行选型，通过抽排系统将气体采集装置采集到的有害气体进行排放；S4：将爆破后产生的有害气体的成分含量和吸入到抽排系统中的气体对比，以检验抽排系统的抽排效果。通过本发明专利技术提供的技术方案，能够解决现有技术中没有对采用超前预裂爆破后产生的有害气体进行排放的问题。后产生的有害气体进行排放的问题。后产生的有害气体进行排放的问题。

【技术实现步骤摘要】
急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法


[0001]本专利技术涉及采矿工程
，具体而言，涉及一种急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法。

技术介绍

[0002]目前，倾斜煤层的煤层倾角一般大于45
°
，而对于急倾斜特厚煤层，其煤层倾角大于80
°
，层厚大于8m，甚至可达数十米。对于急倾特厚煤层水平分段综采放顶工作面顶煤，采用超前预裂弱化是实现安全高效开采的前提之一。由于该方法主要是在距综采放顶工作面煤壁30m外工作面巷道内，沿倾向先施工超前预裂爆破孔，后将矿用许可炸药装入超前预裂爆破孔内，然后爆破，最终依据炸药的内部动力作用原理，利用炸药在煤体内爆炸时所产生的爆轰气体作用，使煤体破裂与松动，充分破碎增加顶煤的可放性，同时减少工作面顶煤的应力集中；但是随着综采放顶工作面超前预裂爆破孔内炸药的爆破，在爆破的短期内除产生炮烟外，解放了煤体内含有的其他有毒有害气体，致使综采放顶工作面内的回风巷气体超限。
[0003]现有技术中对于急倾特厚煤层水平分段综采放顶煤工作面顶煤，采用超前预裂弱化过程中对爆破产生的有毒有害气体没有采取专有的安全技术措施，而是直接排放到综采放项煤工作面的进风巷内，爆破后自然风压将有毒有害气体排至回风巷，会对综采放顶煤工作面连续高效生产产生影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法，以解决现有技术中没有对采用超前预裂爆破后产生的有害气体进行排放的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法，包括：S1：计算出急倾斜特厚煤层超前预裂爆破的爆破参数，并确定爆破孔的施工位置；S2：将爆破参数、经验公式和理论计算相结合，确定急倾斜特厚煤层超前预裂爆破后产生的有害气体的成分及压力，并将气体采集装置固定在爆破孔的孔口；S3：根据爆破后产生的有害气体的产生量，对抽排系统进行选型，通过抽排系统将气体采集装置采集到的有害气体进行排放；S4：将爆破后产生的有害气体的成分含量和吸入到抽排系统中的气体对比，以检验抽排系统的抽排效果。
[0006]进一步地，S3包括：抽排系统的抽排量大于爆破后产生的有害气体的产生量；抽排系统的吸入口和气体采集装置连通，抽排系统的排出口和急倾斜特厚煤层的回风巷连通，通过抽排系统将气体采集装置采集到的有害气体排放至回风巷。
[0007]进一步地，抽排系统包括吸入主管路、抽排泵、气水分离器和排放管路，气体采集装置的吸入口和爆破孔的孔口连通，吸入主管路的一端和气体采集装置的排出口连通，吸入主管路的另一端和抽排泵的入口连通，抽排泵的出口和气水分离器的入口连通，气水分离器的出口和排放管路的一端连通，排放管路的另一端和回风巷连通；
[0008]通过抽排泵将气体采集装置采集到的有害气体输送至气水分离器中，气水分离器将分离后的有害气体排放至回风巷。
[0009]进一步地，气体采集装置包括采集结构，采集结构包括采集管路、采集胶管和钻孔固定器，采集胶管的两端分别和采集管路、钻孔固定器连通，钻孔固定器固定在巷道的内壁上，且和爆破孔的孔口连通，采集管路和吸入主管路的一端连通。
[0010]进一步地，采集结构为多个，爆破孔为多个，多个爆破孔间隔设置，多个采集管路依次连通，多个钻孔固定器和多个爆破孔的孔口一一对应设置。
[0011]进一步地，钻孔固定器包括依次连接的固定环、连接管和连接环，固定环固定在巷道的内壁上，且和爆破孔的孔口连通，连接环和采集胶管的一端连通。
[0012]进一步地，吸入主管路包括第一管段、第二管段和第三管段，第二管段为锥形管段，锥形管段直径小的一端和第一管段的一端连通，锥形管段直径大的一端和第三管段连通，第一管段的另一端和气体采集装置的排出口连通，第三管段的另一端和抽排泵的入口连通。
[0013]进一步地，抽排泵包括泵体和驱动电机，驱动电机和泵体驱动连接，吸入主管路的另一端和泵体的入口连通，泵体的出口和气水分离器的入口连通，采集胶管的直径为45cm
‑
55cm，排放管路的直径为106cm
‑
110cm。
[0014]进一步地，S2还包括：利用锚杆将气体采集装置固定到爆破孔的孔口，气体采集装置覆盖住爆破孔的孔口。
[0015]进一步地，S1包括：根据急倾特厚煤层水平分段综采放顶工作面实际预裂顶煤需求，并结合爆破应力波扰动影响范围的计算结果，得出合理的爆破参数。
[0016]应用本专利技术的技术方案，提供了一种急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法，包括：S1：计算出急倾斜特厚煤层超前预裂爆破的爆破参数，并确定爆破孔的施工位置；S2：将爆破参数、经验公式和理论计算相结合，确定急倾斜特厚煤层超前预裂爆破后产生的有害气体的成分及压力，并将气体采集装置固定在爆破孔的孔口；S3：根据爆破后产生的有害气体的含量，对抽排系统进行选型，通过抽排系统将气体采集装置采集到的有害气体进行排放；
[0017]S4：将爆破后产生的有害气体的成分含量和吸入到抽排系统中的气体对比，以检验抽排系统的抽排效果。采用该方案，可以从源头上拦截超前预裂爆破产生的有害气体，降低了超前预裂爆破产生的有害气体对工作面气体超限的风险，同时减少了排放超前预裂爆破产生的有害气体等待的时间，对于抑制因矿井放炮后产生的有害气体超限伤人起到显著效果。首先计算出急倾斜特厚煤层超前预裂爆破的爆破参数，并确定出爆破孔的施工位置，这样能够为后续开展精准爆破提供技术保障，通过合理设计的爆破参数，并结合经验公式和理论计算，确定急倾斜特厚煤层超前预裂爆破后产生的有害气体的成分及压力；然后根据爆破后产生的有害气体的含量，对抽排系统进行选型，随后通过抽排系统将气体采集装置采集到的有害气体进行排放，最后可以通过检测的爆破后的有害气体的成分含量和吸入到抽排系统中的气体对比，检测抽排系统的抽排效果，从而验证本方案设计的急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法的实用性。利用本方案的收集方法，解决了现有技术中没有对采用超前预裂爆破后产生的有害气体进行排放的问题。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1示出了本专利技术的实施例提供的急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法的流程图；
[0020]图2示出了本专利技术的实施例提供的爆破孔施工位置的示意图；
[0021]图3示出了本专利技术的实施例提供的抽排系统和气体采集装置的装配示意图；
[0022]图4示出了图3中气体采集装置的结构示意图；
[0023]图5示出了图4中钻孔固定器的结构示意图。
[0024]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0025]10、爆破孔；
[0026]20、气体采集装置；21、采集结构；211、采集管路；212、采集胶管；213、钻孔固定器；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法，其特征在于，包括：S1：计算出急倾斜特厚煤层超前预裂爆破的爆破参数，并确定爆破孔(10)的施工位置；S2：将所述爆破参数、经验公式和理论计算相结合，确定急倾斜特厚煤层超前预裂爆破后产生的有害气体的成分及压力，并将气体采集装置(20)固定在所述爆破孔(10)的孔口；S3：根据爆破后产生的所述有害气体的产生量，对抽排系统(30)进行选型，通过所述抽排系统(30)将所述气体采集装置(20)采集到的所述有害气体进行排放；S4：将爆破后产生的所述有害气体的成分含量和吸入到所述抽排系统(30)中的气体对比，以检验所述抽排系统(30)的抽排效果。2.根据权利要求1所述的急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法，其特征在于，S3包括：所述抽排系统(30)的抽排量大于爆破后产生的所述有害气体的产生量；所述抽排系统(30)的吸入口和所述气体采集装置(20)连通，所述抽排系统(30)的排出口和急倾斜特厚煤层的回风巷连通，通过所述抽排系统(30)将所述气体采集装置(20)采集到的所述有害气体排放至所述回风巷。3.根据权利要求2所述的急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法，其特征在于，所述抽排系统(30)包括吸入主管路(31)、抽排泵(32)、气水分离器(33)和排放管路(34)，所述气体采集装置(20)的吸入口和所述爆破孔(10)的孔口连通，所述吸入主管路(31)的一端和所述气体采集装置(20)的排出口连通，所述吸入主管路(31)的另一端和所述抽排泵(32)的入口连通，所述抽排泵(32)的出口和所述气水分离器(33)的入口连通，所述气水分离器(33)的出口和所述排放管路(34)的一端连通，所述排放管路(34)的另一端和所述回风巷连通；通过所述抽排泵(32)将所述气体采集装置(20)采集到的所述有害气体输送至所述气水分离器(33)中，所述气水分离器(33)将分离后的所述有害气体排放至所述回风巷。4.根据权利要求3所述的急倾斜特厚煤层超前预裂爆破气体的收集方法，其特征在于，所述气体采集装置(20)包括采集结构(21)，所述采集结构(21)包括采集管路(211)、采集胶管(212)和钻孔固定器(213)，所述采集胶管(212)的两端分别和所述采集管路(211)、所述钻孔固定器(213)连通，所述钻孔固定器(213)固定在巷道(44)的内壁上，且和所述爆破孔(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长录，马晓亮，杨万贞，王新瑞，蒋小龙，刘旭东，王富忠，钟雄伟，闫瑞兵，冉丛江，张震，路巍，
申请(专利权)人：国家能源集团新疆能源有限责任公司乌东煤矿，
类型：发明
国别省市：