專利名稱：一種提高綜放頂煤回收率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提高綜放工作面頂煤回收率，降低煤炭資源開采損耗的方法。
背景技術(shù)：
綜采放頂煤技術(shù)已成為我國煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的重要技術(shù)手段和方法途徑，也是未來煤礦開采發(fā)展的重要方向。綜放工作面如何提高煤炭資源采出率，降低煤炭資源損失已成為各礦山企業(yè)亟待解決的技術(shù)難題。在綜放初采過程中，頂煤初次垮落步距較大，損失了一部分頂煤，導(dǎo)致資源采出率的降低，并且給頂板控制、防滅火等方面帶來了安全隱患。因此，如何降低綜放初采的煤炭損失，提高綜采放頂煤工作面回收率，保障綜放面安全正常生產(chǎn)，是綜放開采技術(shù)應(yīng)用過程中必須解決的重要問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供ー種操作簡便，低成本的提高綜放初采頂煤回收率的技術(shù)措施。為實(shí)現(xiàn)上述問題，采取的步驟為設(shè)計(jì)采用在工作面切眼及煤壁前方，向頂煤打鉆注水軟化膨脹頂煤的方式，通過理論計(jì)算確定鉆孔參數(shù)，減小頂煤初垮步距進(jìn)而降低煤炭資源損失。具體技術(shù)方案如下一種提高綜放頂煤回收率的方法，在工作面生產(chǎn)之前，預(yù)先在切眼和上、下平巷中布置鉆孔，其中切眼鉆孔沿切眼方向平行布置，各切眼鉆孔孔距小于等于10m，孔深大于等于22m，各切眼鉆孔與頂板夾角為75° 10°，平巷鉆孔布置在工作面煤壁前方5m處的上、下平巷中，垂直平巷走向在上、下平巷中自底煤向頂煤各打一組鉆孔，每組鉆孔的孔距小于等于2m，孔深大于等于92m，各平巷鉆孔的孔ロ距底板大于lm，與頂板夾角為5 9° ;向切眼鉆孔和上下平巷鉆孔中動(dòng)壓注水，注水壓カ大于20MPa。預(yù)先在切眼和上、下平巷中向頂煤打孔注水軟化膨脹頂煤，降低頂煤初次垮落步距，促使頂煤提前垮落。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于工作面切眼煤炭的充分回收，減少了因煤炭積聚產(chǎn)生煤炭自燃的可能性，減少了有害氣體的溢出。對煤層實(shí)行高壓注水軟化頂煤，其本身増加了煤層水分的含量，也減少了煤層垮落時(shí)的產(chǎn)塵量，改善了工作面生產(chǎn)環(huán)境。


圖I是本發(fā)明切眼鉆孔布置示意圖；圖2為本發(fā)明平巷鉆孔布置示意圖(僅示出一條平巷)。
圖中1 一切眼，2—切眼鉆孔，3 —工作面平巷，4 一平巷鉆孔，5—頂板，α 一切眼鉆孔與頂板的夾角，β —平巷鉆孔與頂板的夾角，h—平巷鉆孔孔ロ與底板的距離。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施做進(jìn)ー步描述以某礦為例，根據(jù)該煤礦實(shí)測綜放工作面地質(zhì)資料和相鄰已開采完畢工作面的礦壓數(shù)據(jù)，已知平巷平均埋深為810m，平均煤厚9. 03m，煤層傾角2 5°，煤層節(jié)理裂隙發(fā)育。煤層頂部由下往上依次為2. 35m粉砂巖、12. 42m粉細(xì)砂巖5. 82m粉砂巖等。綜放面切眼的長度為220m，老頂周期來壓步距為23m。因初采時(shí)老頂和直接頂對工作面頂煤都沒有產(chǎn)生壓力，頂煤靠自重難以自動(dòng)下落。上工作面未采取任何措施時(shí)，頂煤初次垮落步距為9. 2m。為了使頂煤提前垮落，提高采出率，減少初采損失，預(yù)先分別在切眼和平巷中向頂煤施工鉆孔，注水軟化膨脹頂煤。參見附圖I和圖2，在工作面生產(chǎn)之前，預(yù)先在切眼和上、下平巷中布置鉆孔，其中切眼鉆孔沿切眼方向平行布置，各切眼鉆孔孔距小于等于10m，孔深大于等于22m，各切眼鉆孔與頂板夾角α在75° 80°之間，平巷鉆孔布置上下平巷中，自工作面煤壁前方5m處 開始鉆孔，垂直各自平巷走向自底煤向頂煤中在上、下平巷中依次各打一組鉆孔，每組鉆孔中各孔的孔距小于等于2m，孔深大于等于92m，各平巷鉆孔的孔ロ距離底板的高度h大于等于lm，各平巷鉆孔與頂板的夾角β在5 9°之間；鉆孔布置完畢后，同時(shí)向切眼鉆孔和上、下平巷鉆孔中動(dòng)壓注水，注水壓カ大于20MPa，保證頂煤基本同時(shí)浸潤，提高注水的效果。在現(xiàn)場應(yīng)用本發(fā)明內(nèi)容注水軟化頂煤后，觀測現(xiàn)場頂煤實(shí)際初次放頂步距為6. Sm,比上一區(qū)段提前了 2m以上。按頂煤厚度5. 5m及頂煤回收率80%計(jì)算，多回收煤炭4200t，經(jīng)濟(jì)效果顯著。以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高綜放頂煤回收率的方法，其特征在干 (1)在工作面生產(chǎn)之前，預(yù)先在切眼和上、下平巷中布置鉆孔，其中切眼鉆孔沿切眼方向平行布置，各切眼鉆孔孔距小于等于10m，孔深大于等于22m，各切眼鉆孔與頂板夾角為75° ^80° ;平巷鉆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、下平巷中自底煤向頂煤各打一組鉆孔，每組鉆孔的孔距小于等于2m，孔深大于等于92m，各平巷鉆孔的孔ロ距離底板大于lm，與頂板夾角為5 9° ； (2)向切眼鉆孔和上、下平巷鉆孔中同時(shí)動(dòng)壓注水，注水壓カ大于20MPa。
2.如權(quán)利要求I所述的提高綜放頂煤回收率的方法，其特征在于預(yù)先在切眼和上、下平巷中向頂煤打孔注水軟化膨脹頂煤，降低頂煤初次垮落步距，促使頂煤提前垮落。
全文摘要
一種提高綜放頂煤回收率的方法，包括在工作面生產(chǎn)之前，預(yù)先在切眼和上、下平巷中布置鉆孔，其中切眼鉆孔沿切眼方向平行布置，各切眼鉆孔孔距小于等于10m，孔深大于等于22m，各切眼鉆孔與頂板夾角為75°~80°，平巷鉆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、下平巷中自底煤向頂煤各打一組鉆孔，每組鉆孔的孔距小于等于2m，孔深大于等于92m，各平巷鉆孔的孔口距離底板大于1m，與頂板夾角為5~9°；向切眼鉆孔和上下平巷鉆孔中動(dòng)壓注水，注水壓力大于20MPa。
文檔編號E21C41/16GK102691502SQ201210160139
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者劉坤, 張濤, 胡善超, 郭忠平 申請人:山東科技大學(xué)