一种提高综放顶煤回收率的方法技术

技术编号:7807651 阅读:212 留言:0更新日期:2012-09-27 05:34
一种提高综放顶煤回收率的方法,包括:在工作面生产之前,预先在切眼和上、下平巷中布置钻孔,其中切眼钻孔沿切眼方向平行布置,各切眼钻孔孔距小于等于10m,孔深大于等于22m,各切眼钻孔与顶板夹角为75°~80°,平巷钻孔布置在工作面煤壁前方5m外的上下、平巷中,垂直平巷走向在上、下平巷中自底煤向顶煤各打一组钻孔,每组钻孔的孔距小于等于2m,孔深大于等于92m,各平巷钻孔的孔口距离底板大于1m,与顶板夹角为5~9°;向切眼钻孔和上下平巷钻孔中动压注水,注水压力大于20MPa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于提高综放工作面顶煤回收率,降低煤炭资源开采损耗的方法。
技术介绍
综采放顶煤技术已成为我国煤矿企业实现高产高效的重要技术手段和方法途径,也是未来煤矿开采发展的重要方向。综放工作面如何提高煤炭资源采出率,降低煤炭资源损失已成为各矿山企业亟待解决的技术难题。在综放初采过程中,顶煤初次垮落步距较大,损失了一部分顶煤,导致资源采出率的降低,并且给顶板控制、防灭火等方面带来了安全隐患。因此,如何降低综放初采的煤炭损失,提高综采放顶煤工作面回收率,保障综放面安全正常生产,是综放开采技术应用过程中必须解决的重要问题之一。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供ー种操作简便,低成本的提高综放初采顶煤回收率的技术措施。为实现上述问题,采取的步骤为设计采用在工作面切眼及煤壁前方,向顶煤打钻注水软化膨胀顶煤的方式,通过理论计算确定钻孔參数,减小顶煤初垮步距进而降低煤炭资源损失。具体技术方案如下,在工作面生产之前,预先在切眼和上、下平巷中布置钻孔,其中切眼钻孔沿切眼方向平行布置,各切眼钻孔孔距小于等于10m,孔深大于等于22m,各切眼钻孔与顶板夹角为75° 10°,平巷钻孔布置在工作面煤壁前方5m处的上、下平巷中,垂直平巷走向在上、下平巷中自底煤向顶煤各打一组钻孔,每组钻孔的孔距小于等于2m,孔深大于等于92m,各平巷钻孔的孔ロ距底板大于lm,与顶板夹角为5 9° ;向切眼钻孔和上下平巷钻孔中动压注水,注水压カ大于20MPa。预先在切眼和上、下平巷中向顶煤打孔注水软化膨胀顶煤,降低顶煤初次垮落步距,促使顶煤提前垮落。本专利技术的优点在于工作面切眼煤炭的充分回收,減少了因煤炭积聚产生煤炭自燃的可能性,減少了有害气体的溢出。对煤层实行高压注水软化顶煤,其本身増加了煤层水分的含量,也減少了煤层垮落时的产尘量,改善了工作面生产环境。附图说明图I是本专利技术切眼钻孔布置示意图;图2为本专利技术平巷钻孔布置示意图(仅示出一条平巷)。 图中1 一切眼,2—切眼钻孔,3 —工作面平巷,4 一平巷钻孔,5—顶板,α 一切眼钻孔与顶板的夹角,β —平巷钻孔与顶板的夹角,h—平巷钻孔孔ロ与底板的距离。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施做进ー步描述以某矿为例,根据该煤矿实测综放工作面地质资料和相邻已开采完毕工作面的矿压数据,已知平巷平均埋深为810m,平均煤厚9. 03m,煤层倾角2 5°,煤层节理裂隙发育。煤层顶部由下往上依次为2. 35m粉砂岩、12. 42m粉细砂岩5. 82m粉砂岩等。综放面切眼的长度为220m,老顶周期来压步距为23m。因初采时老顶和直接顶对工作面顶煤都没有产生压力,顶煤靠自重难以自动下落。上工作面未采取任何措施时,顶煤初次垮落步距为9. 2m。为了使顶煤提前垮落,提高采出率,減少初采损失,预先分别在切眼和平巷中向顶煤施工钻孔,注水软化膨胀顶煤。參见附图I和图2,在工作面生产之前,预先在切眼和上、下平巷中布置钻孔,其中切眼钻孔沿切眼方向平行布置,各切眼钻孔孔距小于等于10m,孔深大于等于22m,各切眼钻孔与顶板夹角α在75° 80°之间,平巷钻孔布置上下平巷中,自工作面煤壁前方5m处 开始钻孔,垂直各自平巷走向自底煤向顶煤中在上、下平巷中依次各打一组钻孔,每组钻孔中各孔的孔距小于等于2m,孔深大于等于92m,各平巷钻孔的孔ロ距离底板的高度h大于等于lm,各平巷钻孔与顶板的夹角β在5 9°之间;钻孔布置完毕后,同时向切眼钻孔和上、下平巷钻孔中动压注水,注水压カ大于20MPa,保证顶煤基本同时浸润,提高注水的效果。在现场应用本
技术实现思路
注水软化顶煤后,观测现场顶煤实际初次放顶步距为6. Sm,比上一区段提前了 2m以上。按顶煤厚度5. 5m及顶煤回收率80%计算,多回收煤炭4200t,经济效果显著。以上所述,仅为本专利技术专利较佳的具体实施方式,但本专利技术专利的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
的技术人员在本专利技术专利揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本专利技术专利的保护范围之内。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高综放顶煤回收率的方法,其特征在干 (1)在工作面生产之前,预先在切眼和上、下平巷中布置钻孔,其中切眼钻孔沿切眼方向平行布置,各切眼钻孔孔距小于等于10m,孔深大于等于22m,各切眼钻孔与顶板夹角为75° ^80° ;平巷钻孔布置在工作面煤壁前方5m外的上、下平巷中,垂直平巷走向在上、下平巷中自底煤向顶煤各打一组钻孔,...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭忠平胡善超张涛刘坤
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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