[发明专利]一种块煤开采方法

权利要求书

1.一种块煤开采方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、煤层超前预裂：沿煤层工作面推进方向，由近至远对需开采煤层进行工作面超前预裂；

步骤二、预裂煤层开采：步骤一中对需开采煤层进行工作面超前预裂过程中，由近至远对经超前预裂后的煤层进行开采，且开采过程中同步对液压支架的支护力进行调节；实际进行开采时，过程如下：

步骤201、煤层开采：采用采煤机对当前采煤工作面进行开采，开采时采用的割煤方式为单向割煤方式；

步骤202、液压支架支护及工作阻力调节：步骤201中当前采煤工作面的开采工作完成后，采用液压支架及时对采煤工作面端面进行支护；支护完成后，通过减小所述液压支架的工作阻力，使当前采煤工作面前方的煤层在所述采煤工作面顶板压力作用下进一步被压裂破碎；

步骤203、按照步骤201至步骤202中所述的方法，进行下一循环的煤层开采；

步骤204、多次重复步骤203，直至完成需开采煤层的全部开采过程。

2.按照权利要求1所述的一种块煤开采方法，其特征在于：步骤一中对需开采煤层进行超前预裂时，采用深孔预裂爆破方法或水压致裂方法进行超前预裂，其中深孔预裂爆破方法为二氧化碳预裂或炸药爆破。

3.按照权利要求1或2所述的一种块煤开采方法，其特征在于：步骤201中所述采煤机上安装有用于在煤壁上切割微型切槽的切槽件，所述微型切槽为平直矩形槽且其沿煤壁的长度方向布设；

所述切槽件为安装在所述采煤机的滚筒上的螺旋切割装置(12)或高压水射流切割装置；

步骤201中煤层开采过程中，采用所述切槽件在煤壁上切割一道或两道所述微型切槽，两道所述微型切槽呈平行布设。

4.按照权利要求1所述的一种块煤开采方法，其特征在于：步骤一中对需开采煤层进行超前预裂时，采用二氧化碳预裂与水压致裂相结合的方法进行超前预裂，且由近至远分多个节段进行超前预裂，多个所述节段的超前预裂方法均相同；其中，对任一个节段进行超前预裂时，过程如下：

步骤101、钻孔：在步骤201中当前采煤工作面前方50m～150m位置处钻取预裂钻孔，所述预裂钻孔的数量为一个或多个；所述预裂钻孔的钻进方向与当前采煤工作面呈平行和/或垂直布设；所述预裂钻孔的长度为50m～150m；

其中，钻取与当前采煤工作面呈垂直布设的所述预裂钻孔时，先在钻孔位置处掘进施工一个硐室，再通过硐室钻取所述预裂钻孔；

步骤102、二氧化碳预裂：先在步骤101中所钻的各预裂钻孔内均安装二氧化碳预裂器并进行封孔，封孔长度8m～10m；之后起爆，对所述需开采煤层进行预裂；

步骤103、注水管安装：步骤102中二氧化碳预裂完成后，在各预裂钻孔内均安装高压注水管，并进行封孔且封孔长度为8m～10m；

步骤104、水压致裂：通过所述高压注水管向各预裂钻孔内注水，进行水压致裂；此时，完成当前节段的超前预裂过程；

步骤105、按照步骤101至步骤104中所述的方法，对下一节段进行预裂；

步骤106、多次重复步骤105，直至完成所述需开采煤层的全部超前预裂过程。

5.按照权利要求3所述的一种块煤开采方法，其特征在于：当所述采煤机为单滚筒采煤机时，步骤201中采用单向割煤方式进行开采过程中，先进刀进行割煤，且回程过程中采用所述切槽件在煤壁上切割一道所述微型切槽；当所述采煤机为双滚筒采煤机时，所述采煤机的两个所述滚筒分别为前滚筒(6)和后滚筒(9)，所述前滚筒(6)和/或后滚筒(9)上安装有所述切槽件；步骤201中采用单向割煤方式开采过程中，先进刀进行割煤，且回程过程中采用所述切槽件在煤壁上切割一道或两道所述微型切槽。

6.按照权利要求3所述的一种块煤开采方法，其特征在于：所述螺旋切割装置(12)为螺旋钻头，所述螺旋钻头的直径为80mm～120mm且其长度为700mm～900mm，采用螺旋切割装置(12)所切割微型切槽的槽宽和槽深分别为80mm～120mm和700mm～900mm；

采用所述高压水射流切割装置所切割微型切槽的槽宽和槽深分别为20mm～50mm和20mm～50mm。