[发明专利]均衡能量诱发塑性破坏且防治动力破坏的硬煤层开采方法

摘要

均衡能量诱发塑性破坏且防治动力破坏的硬煤层开采方法及实验装置，属于煤炭开采技术领域，具体涉及硬煤层开采方法及实验装置。为了解决现有的硬煤层开采方法存在容易导致截齿磨损严重的问题以及容易引起动力破坏的问题。本发明在硬煤层的开采面上设置能量补偿孔阵列；每个能量补偿孔内设置一个能量补偿装置，通过设置冲击地压监测系统监测煤壁的能量分布，在煤层开采前，通过设置的冲击地压监测系统实时检测煤壁若干煤壁单元的能量情况，对应生成能量分布阵列，计算能量分布阵列的平均能量值并进行能量分布调整，从而实现硬煤层的开采。本发明适用于硬煤层的开采。

主权项

1.均衡能量诱发塑性破坏且防治动力破坏的硬煤层开采方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在硬煤层的开采面上设置能量补偿孔阵列；每个能量补偿孔内设置一个能量补偿装置，所述的能量补偿装置包括一个加热装置和一个制冷装置；根据能量补偿孔阵列将煤壁划分为与能量补偿孔阵列对应的若干煤壁单元；通过设置冲击地压监测系统监测煤壁的能量分布，在每个煤壁单元对应设置应力采集孔，应力采集孔成行列排布，成行列排布的应力采集孔形成一个阵列；每个应力采集孔内设置有一个微震传感器，微震传感器用于监测硬煤层的能量分布；步骤2、在煤层开采前，通过设置的冲击地压监测系统实时检测煤壁若干煤壁单元的能量情况，对应生成能量分布阵列；步骤3、计算能量分布阵列的平均能量值：如果能量分布矩阵的平均值小于储能危险阈值且大于煤层脆裂能量值，以能量分布矩阵的平均值作为基准能量值；如果能量分布矩阵的平均值大于等于储能危险阈值，以小于储能危险阈值且大于等于煤层脆裂能量值的能量值作为基准能量值；如果能量分布矩阵的平均值小于等于煤层脆裂能量值，以小于储能危险阈值且大于等于煤层脆裂能量值的能量值作为基准能量值；步骤4、对比每个煤壁单元的能量值与基准能量值的差值；如果煤壁单元的能量值大于基准能量值，则控制对应煤壁单元的能量补偿装置制冷，对煤壁单元进行降温；如果煤壁单元的能量值小于基准能量值，则控制对应煤壁单元的能量补偿装置加热，对煤壁单元进行升温；同时利用冲击地压监测系统进行实时监测；步骤5、当煤壁单元的能量值等于基准能量值，或者不超过基准能量值的上下误差阈值的范围时，进行硬煤层开采。