[发明专利]一种近距离煤层群冲击地压地面防治方法有效
申请号: | 202111223855.7 | 申请日: | 2021-10-21 |
公开(公告)号: | CN113653490B | 公开(公告)日: | 2022-01-14 |
发明(设计)人: | 杨冠宇;李海涛;崔春阳;李晓鹏;郑建伟 | 申请(专利权)人: | 煤炭科学研究总院 |
主分类号: | E21C41/18 | 分类号: | E21C41/18;E21F7/00 |
代理公司: | 北京天奇智新知识产权代理有限公司 11340 | 代理人: | 龙涛 |
地址: | 100010*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 近距离 煤层 冲击 地压 地面 防治 方法 | ||
1.一种近距离煤层群冲击地压地面防治方法,所述近距离煤层群是要求煤层群内某一层位的煤层开采后至少可以对其下一层位的煤层及至少可以对其上一层位的煤层产生卸压作用,其特征在于,包括如下步骤:
S1,确定近距离煤层群内最下位的薄煤层,并基于该最下位的薄煤层将近距离煤层群分为位于最下位的薄煤层上部的上部煤层组和位于最下位的薄煤层下部的下部煤层组;
S2,自地面施工水力压裂钻孔,水力压裂钻孔深度施工至最下位的薄煤层开采后的导水裂隙带内,通过水力压裂钻孔致裂近距离煤层群上部的覆岩内的厚硬岩层;
S3,自地面施工掏煤定向钻孔,掏煤定向钻孔的水平段位于最下位的薄煤层内,且沿着设计的开采巷道的轴向方向延伸,并与开采巷道的轴向中心线同心,利用掏煤定向钻孔进行掏煤工作;
S4,在最下位的薄煤层内沿着掏煤定向钻孔水平段的延伸方向进行设计的开采巷道的掘进工作;
S5,采用螺旋钻采工艺开采最下位的薄煤层,将螺旋钻采煤机布置于开采巷道内,并配备螺旋钻采煤机工作所需的配套设备;沿着开采巷道长度方向间隔钻采开采巷道两侧的薄煤层,每钻采第一宽度的采煤段后留设第二宽度的煤柱,形成沿着开采巷道长度方向间隔分布的钻采条带采空区和煤柱;
S6,在开采巷道内沿着煤柱长度方向施工定向爆破钻孔,当开采巷道两侧的薄煤层采用螺旋钻采工艺开采完毕后,通过定向爆破钻孔爆破煤柱,使得煤柱爆破后的煤抛掷至钻采条带采空区内;
S7,自上而下采用全部垮落法依次开采下部煤层组内的煤层,开采时利用水力压裂钻孔进行瓦斯抽采,和/或开采时通过最下位的薄煤层内的开采巷道进行瓦斯抽采,此时开采巷道为下部煤层组内煤层回采时的瓦斯顶抽巷;
S8,自下而上采用全部垮落法依次开采上部煤层组内的煤层,开采时利用水力压裂钻孔进行瓦斯抽采。
2.根据权利要求1所述的冲击地压地面防治方法,其特征在于,步骤S2中,通过水力压裂在厚硬岩层内形成水平压裂缝以将厚硬岩层分层或者通过水力压裂在厚硬岩层内形成垂直压裂缝以将厚硬岩层分块。
3.根据权利要求1所述的冲击地压地面防治方法,其特征在于,步骤S3中,掏煤工作包括机械扩孔掏煤工序、高压水射流切割掏煤工序和空气动力造穴掏煤工序。
4.根据权利要求1所述的冲击地压地面防治方法,其特征在于,步骤S5中,钻采条带采空区内的钻采孔要及时封闭支护,在钻采孔的孔口支设木点柱封闭支护。
5.根据权利要求1所述的冲击地压地面防治方法,其特征在于,最下位的薄煤层的开采宽度为下部煤层组内各煤层工作面开采宽度的一半,即下部煤层组的每个工作面对应最下位的薄煤层的两个开采巷道,并使得一个开采巷道位于下部煤层工作面的回风巷道处上方,一个位于工作面的中部上方。
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