[发明专利]一种超前预处理采煤工作面侵入硬岩体快速回采的方法

说明书

本发明公开一种超前预处理采煤工作面侵入硬岩体快速回采的方法，包括以下步骤：S1、在采煤工作面平巷内施工大口径水力压裂深钻孔；S2、在大口径水力压裂深钻孔中进行水力压裂，人为制作水力裂纹，将工作面回采范围内侵入硬岩体与采煤工作面顶、底板分割；S3、在采煤工作面平巷内施工大口径预裂爆破深钻孔；S4、在大口径预裂爆破深钻孔中进行预裂爆破，将工作面回采范围的侵入硬岩体进行破碎。本发明摆脱了采煤工作面内必须进行炸药爆破后才能回采的落后工艺，减少了采煤工作面侵入硬岩体对工作面回采的影响，实现了工作面坚硬岩石构造区域的快速回采。

技术领域

本发明涉及一种超前预处理采煤工作面侵入硬岩体快速回采的方法，属于煤矿开采领域。

背景技术

煤矿开采过程中，由于地质因素等影响，采煤工作面回采范围内时常会出现硬岩体侵入采煤工作面的情况。由于侵入硬岩体强度较大，完整性较好，造成采煤机无法正常截割，严重影响采煤工作面的高产高效，制约矿井的高质量发展。

现有技术中，一种处理综采工作面过断层的方法及装置(公开号为CN105387775A)，公开了在采煤工作面内布置预裂炮孔和中深炮孔对坚硬岩层或由坚硬岩石构成的断层进行处理，该方法存在以下缺陷：1.由于采用工作面内部处理坚硬岩石的方法，因此放炮过程中，对工作面支架、仪器会造成损伤，尤其是在精密仪器较多的智能化采煤工作面无法应用；2.由于采用工作面内部处理坚硬岩石的方法，放炮过程会对工作面的正常回采造成影响，无法实现放炮和回采平行作业；3.该方法中，综采工作面的中深孔采用三角形布孔方式，中深炮孔间距一般为0.4m～2.5m，炮孔排距一般为0.2m～1.5m，按照该种炮孔布置方式，当采煤工作面遇到的坚硬岩石影响范围较大时，工作面需要施工的预裂炮孔和中深炮孔较多，炮孔施工时间长，工人劳动强度大；4.该方法中，在采煤工作面顶部布置预裂炮孔，该炮孔距离采煤工作面顶板较近，起爆后，容易对工作面顶板造成破坏，不利于工作面回采期间的顶板管理。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种超前预处理采煤工作面侵入硬岩体快速回采的方法，摆脱了采煤工作面内必须进行炸药爆破后才能回采的落后工艺，减少了采煤工作面侵入硬岩体对工作面回采的影响，实现了工作面坚硬岩石构造区域的快速回采。

为了实现上述目的，本发明采用的一种超前预处理采煤工作面侵入硬岩体快速回采的方法，包括以下步骤：

S1、在采煤工作面平巷内施工大口径水力压裂深钻孔；

S2、在大口径水力压裂深钻孔中进行水力压裂，人为制作水力裂纹，将工作面回采范围内侵入硬岩体与采煤工作面顶、底板分割；

S3、在采煤工作面平巷内施工大口径预裂爆破深钻孔；

S4、在大口径预裂爆破深钻孔中进行预裂爆破，将工作面回采范围的侵入硬岩体进行破碎。

作为改进，所述步骤S1中的大口径水力压裂深钻孔布置有两排，分别位于采煤工作面回采区域的上部和下部，所述步骤S3中大口径预裂爆破深钻孔布置一排，位于采煤工作面回采区域的中部。

作为改进，所述步骤S1中的大口径水力压裂深钻孔、步骤S3中大口径预裂爆破深钻孔均沿工作面推进方向均匀布置。

作为改进，所述步骤S1中的大口径水力压裂深钻孔、步骤S3中大口径预裂爆破深钻孔均垂直采煤工作面平巷，按照水平角0°进行施工。

作为改进，所述步骤S1中的大口径水力压裂深钻孔、步骤S3中大口径预裂爆破深钻孔的施工深度以见煤为止。

作为改进，所述步骤S2中用跨隔式封孔器对大口径水力压裂深钻孔的局部段进行封孔。

作为改进，所述跨隔式封孔器包括高压水管、封孔软管、前封孔囊袋及后封孔囊袋；