[发明专利]一种急倾斜煤层流态化开采的方法

说明书

本发明提供的急倾斜煤层流态化开采的方法对煤层进行破碎，然后利用微生物对煤进行分解，制备高效可燃气体，并对其进行回收；本发明通过能够分解煤炭并产生大量氢气和烷烃气体的煤炭分解厌氧菌对破碎后的煤炭进行分解，由于煤炭分解阶段保证生成可燃气体不外散，反应空间密闭，无氧气流通，因此，制备的菌种能在厌氧环境下大量繁殖，大大提升了急倾斜煤层的采出率及煤炭就地转化率，可以实现煤炭不升井原位转化。实验结果表明，本发明提供的急倾斜煤层流态化开采的方法采出率可达80％，就地转化率接近100％。

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，特别涉及一种急倾斜煤层流态化开采的方法。

背景技术

急倾斜煤层是指地下开采时煤层倾角大于45°的煤层。急倾斜煤层储量占我国煤炭总储量的4％，而南方地区80％的矿区赋存有急倾斜煤层，因此，急倾斜煤层开采的产量在边远山区以及缺煤地区总产量中占有相当比重，对地区的发展起着重要的作用。

煤矿开采的核心是采煤方法，因此，恰当的采煤方法是煤矿安全高效开采的关键。急倾斜煤层开采方法主要为倒台阶法、伪斜长壁法和水平分段法等。在急倾斜开采的现有技术中，由于工作面采下的煤块可自动下滑，可能导致支护设备滑倒砸伤人员；并且由于煤层顶底板都容易盐倾斜方向滑动，支架稳定性差，增加采煤和支护的难度；此外，由于急倾斜煤层的地质构造复杂，采煤工作面推进速度较慢，导致开采效率低，煤层自燃情况严重。

综上所述，由于急倾斜煤层的构造的特殊性，难以机械化，导致急倾斜煤层的采出率和煤炭的就地转化率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种急倾斜煤层流态化开采的方法。本发明提供的方法煤层的采出率和煤炭的就地转化率高。

本发明提供了一种急倾斜煤层流态化开采的方法，包括以下步骤：

(1)布置煤炭开采工业广场后进行钻井，得到主井和副井；

将煤层开采区域沿垂直方向自上而下划分为多个开采工作层，每个开采工作层沿垂直方向自上而下依次包括破碎层和保留层；

在所述副井中铺设加压管，使所述加压管的一端与地面相连，另一端与所述破碎层连通；

在所述主井与破碎层之间设置抽采钻孔，使破碎层与主井连通；

(2)对所述破碎层的煤矿进行破碎，得到破碎煤炭；在所述破碎煤炭中施撒煤炭分解厌氧菌；

(3)封堵所述破碎层，在厌氧环境下对所述破碎煤炭进行分解，得到可燃气体；

(4)使加压液经加压管进入破碎层，将所述可燃气体经抽采钻孔排出后收集。

优选的，所述主井和副井分别位于煤层开采区域水平方向的两侧；所述主井和副井的深度与煤层开采区域的深度相同。

优选的，所述主井和副井的倾角与煤层倾角相同。

优选的，所述每个开采工作层的高度独立地为5±0.5m。

优选的，所述每个破碎层的高度独立地为4±0.25m；每个保留层的高度独立地为1±0.25m。

优选的，所述步骤(2)具体包括：将破碎设备经副井沿破碎层的煤体边缘开始进行破碎和施撒煤炭分解厌氧菌，所述破碎和施撒完成后，退出所述破碎层，进入下一破碎层。

优选的，所述破碎煤炭的粒径为20cm以下。

优选的，所述步骤(3)的厌氧环境通过如下方式得到：在破碎设备的出入口设置封堵墙，然后将加压液经加压管通入破碎层，得到厌氧环境。

优选的，所述破碎层安装气体监测装置，对可燃气体进行监测，待可燃气体的浓度稳定时完成分解。