[发明专利]一种煤层开采消突工艺

说明书

本发明属于煤层开采技术领域，具体涉及一种煤层开采消突工艺。该工艺通过在巷道一和/或巷道二内装配割缝消突设备，对工作面的煤层进行割缝从而形成持续性的消突缝，能够为煤层缝隙之外的煤体创建了位移和膨胀变形的空间，使得煤体裂隙增多，加快了瓦斯的解吸与涌出，从而实现开采区段煤体内瓦斯的卸压抽采，达到消突的目的。该方法极大提高了煤层透气性，有利于瓦斯的快速释放，与传统密集钻孔的方式相比，可以有效降低劳动强度和瓦斯抽采周期，减少人力和财力的投入，节省成本。

技术领域

本发明属于煤层开采技术领域，具体涉及一种煤层开采消突工艺。

背景技术

随着浅部煤炭资源逐渐枯竭,我国煤矿相继进入深部开采阶段，煤与瓦斯突出灾害愈趋严重，预抽煤层瓦斯和开采保护层是突出煤层安全开采的有效消突措施。无论有没有保护层开采条件，地面钻井、穿层钻孔或者顺层钻孔预抽煤层瓦斯都是煤层消突的必然选择。预抽煤层瓦斯钻孔因钻孔工程量大、工期长而成为制约矿井生产接替的主要因素。也有少量矿井使用开采煤层顶/底板软弱泥岩作为保护层，配合钻孔预抽煤层瓦斯实现突出煤层的消突。开采泥岩作为保护层不仅增加了瓦斯治理的投入而且仍然需要钻孔抽采煤层瓦斯，另外，多开采的泥岩也形成了固体废弃物的排放。

单一突出煤层瓦斯治理过程中，一般是先施工巷道一和巷道二顶/底板岩巷，利用岩巷施工煤层穿层钻孔预抽煤层条带瓦斯，实现煤层条带区域消突后，再在巷道一和巷道二施工煤层顺层钻孔，配合煤层强化增透措施，预抽煤层瓦斯。由于顺层钻孔预测范围有限，采用密集钻孔的方式，一方面，顺层钻孔打孔数量较多，钻孔施工工程量巨大，需要消耗大量人力、物力和财力，附加值极低；另一方面，由于深层煤矿较深，钻孔单孔长度大，易导致钻孔轨迹发生偏移，难以保证工作面范围内煤层的全区域有效覆盖，形成“空白带”，造成局部地点消突不达标，为工作面开采埋下安全隐患。

发明内容

针对目前密集钻孔消突工艺存在的钻孔数量多、消耗大量人力和财力，钻孔轨迹易偏移、消突不达标的缺陷和问题，本发明摒弃了传统的布置钻孔的消突方式，提供一种通过将煤层切开形成连续性消突缝的工艺进行卸压，不仅更有利于瓦斯的释放，提高井下施工安全性，而且还能有效降低劳动强度和瓦斯抽采周期，减少人力和财力的投入，节省成本。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种煤层开采消突工艺，其包括以下步骤：

首先，在主巷道位于煤层的位置沿纵深施工工作巷道，在工作巷道的左、右两端沿横向施工巷道一和巷道二；

然后，在巷道一和巷道二的末端施工初切眼将巷道一和巷道二连通，所述初切眼是煤层割缝初始位置；

随后，在巷道一和/或巷道二的地面铺设工作平台，在工作平台和煤层之前的地面上设置有链板机，在工作平台上设置煤层割缝消突装置，所述煤层割缝消突装置包括行走驱动机构和割缝机构，割缝机构与行走驱动机构连接，所述行走驱动机构用于在工作平台上行走前进，所述割缝机构放置在连通巷道一和巷道二的初切眼位置并随着行走驱动机构的行走前进对煤层进行一体切割形成切割缝。

上述的煤层开采消突工艺，所述行走驱动机构包括行走平台和驱动电机或液压马达，所述驱动电机或液压马达安装在行走平台上，行走平台上设置有与驱动电机或液压马达的输出转轴对应的支撑套；所述割缝机构为螺旋切割刀，螺旋切割刀包括圆柱形的中心轴和螺旋状的刀体, 刀体设置在中心轴的外侧，并在中心轴外侧形成螺旋状的排料通道，所述刀体的外侧间隔设置有凸起的刀头；所述中心轴的一端套装在支撑套内，并与驱动电机或液压马达的输出转轴传动连接。

上述的煤层开采消突工艺，所述行走平台的底部设置有行走履带，行走平台上安装有沿竖向设置的支撑油缸，在支撑油缸的上部设置有支撑座，所述驱动电机或液压马达安装在支撑座上。

上述的煤层开采消突工艺，所述行走平台的一侧固定有加强支撑架，所述支撑套固定在加强支撑架的端部并与驱动电机或液压马达的输出转轴对应。