[发明专利]一种长壁开采缩小采区护巷煤柱尺寸的方法

说明书

本发明公开了一种长壁开采缩小采区护巷煤柱尺寸的方法，包括以下步骤：S1、对煤层顶板岩层进行钻孔取芯来检测煤层顶板岩层的结构特征、赋存状态，在实验室对所取岩样进行力学实验，对物理力学参数进行检测，根据检测结果及采场结构、煤层倾角确定能保证切顶后安全稳定煤层顶板切顶位置、炮孔布置位置及爆破参数；S2、施工人员沿回采方向按照步骤S1中炮孔的布置位置，在煤柱上开设炮孔；S3、在炮孔内安装聚能定向爆破装置，安装完成后对炮孔进行封口，炮孔内的封口长度为6‑10m；S4、进行聚能定向爆破，将所要回收部分煤柱的煤层顶板切断，对煤柱的回收部位进行回采。本发明通过聚能定向爆破缩小煤柱尺寸，对煤柱进行高效回收。

技术领域

本发明涉及缩小煤矿采区护巷煤柱开采技术领域，更具体的说是涉及一种长壁开采缩小采区护巷煤柱尺寸的方法。

背景技术

煤层开采后，会保留一部分煤柱尺寸用于保证采区巷道的围岩稳定和正常使用，这些采区保护煤柱起着隔离带和承重墙的作用，原开采技术需设计的保护煤柱尺寸较大，宽度自100米到200米不等，而这部分煤柱难以回收，造成煤炭资源的大量损失。为了避免煤炭资源的浪费和低效回收，提高煤炭资源开采率，需要最大程度的在保证保护煤柱的整体结构稳定和应力平衡的前提下，尽可能的缩小采区巷道保护煤柱尺寸。

因此，研究出一种采区巷道及围岩结构稳定，且煤柱尺寸小的长壁开采缩小采区护巷煤柱尺寸的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种一种采区巷道及围岩结构稳定，且煤柱尺寸小，可以对煤柱进行高效回收的长壁开采缩小采区护巷煤柱尺寸的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种长壁开采缩小采区护巷煤柱尺寸的方法，包括以下步骤：

S1、对煤层顶板岩层进行钻孔取芯来检测煤层顶板岩层的结构特征、赋存状态，在实验室对所取岩样进行力学实验，对物理力学参数进行检测，根据检测结果及采场结构、煤层倾角确定能保证切顶后安全稳定煤层顶板切顶位置、炮孔布置位置及爆破参数；

S2、施工人员沿回采方向按照步骤S1中所述炮孔的布置位置，在所述煤柱上开设炮孔；

S3、在所述炮孔内安装聚能定向爆破装置，安装完成后对所述炮孔进行封口，所述炮孔内的封口长度为6-10m；

S4、对所有的所述炮孔内均安装完所述聚能定向爆破装置，并完成封口后进行聚能定向爆破，将所要回收部分所述煤柱的煤层顶板切断，对煤柱的回收部位进行回采。

采用上述技术方案的有益效果是，本发明中根据煤层顶板的特性确定煤层顶板切顶位置和爆破参数，通过爆破装置对煤柱的可回采部位进行爆破，对煤柱进行回收；采用聚能定向爆破，钻孔施工量小，爆破安全性高，爆破面稳定性高，有利于保护煤柱的安全高效回采。

优选的，所述步骤S1中炮孔的排数根据需要开采的所述煤柱的厚度进行调整，需要回采的所述煤柱的厚度越大，所述煤柱表面开设的所述炮孔的排数越多。

优选的，所述步骤S1中需要根据煤层顶板岩层的情况确定所述炮孔的爆破参数，其中爆破参数包括：炮孔长度、炮孔直径、炮孔倾斜角度、封口长度及炮孔间距；所述炮孔倾斜角度为所述炮孔的轴线与所述煤柱轴线的夹角。

优选的，所述步骤S1中还需要分析所述煤柱中煤层的物理力学参数及所要回收的煤柱在采场内的布局特点，进而确定所选用的煤矿许用炸药。

优选的，其中需要分析的所述煤柱中煤层的物理力学参数包括：单轴抗压强度、弹性模量、剪切模量、内聚力、摩擦角、泊松比、瓦斯含量。

优选的，所述煤柱在采场内部的布局特点包括：走向长壁、倾斜长壁、所述煤柱的宽度。