[发明专利]极复杂地质条件下石门揭煤方法

权利要求书

1.极复杂地质条件下石门揭煤方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）对地质进行情况分析：判断该地质是否属于极复杂煤层，然后将极复杂煤层划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类等级，并对应设计施工方案；

（2）对冲孔标准设计：Ⅰ类等级、Ⅱ类等级和Ⅲ类等级设计冲孔出煤体积分别占总控制体积的2%、3%和4%；

（3）概算水力冲孔参数；

（4）对极复杂地质条件下煤层进行石门揭煤作业；

所述步骤（4）的具体步骤如下：

a在煤矿井下的底板抽采巷施工穿层钻孔，进行水力冲孔作业，并记录钻孔深度、煤层厚度以及冲出煤量；

b使用封孔管对钻孔进行探孔作业，探孔作业时发现有塌孔位置，利用钻机将塌孔位置通透顺孔；

c根据钻孔深度及煤层厚度设计充填装置的长度、上排气孔位置、下排气孔位置以及充填注料孔位置；

d将预先安装好的具有混合搅拌装置、黑料注入管和白料注入管的充填装置安装到钻孔设定位置；

e安装完成后，检查注入管路与双液注浆泵是否完好；

f使用注水泥浆对钻孔进行封孔；

g根据冲出煤量计算固特捷黑料和固特捷白料的用量，利用双液注浆泵将固特捷黑料和固特捷白料分别经黑料注入管和白料注入管进入到混合搅拌装置后注入钻孔的孔洞中；

h注料完成后，拆下黑料注入管和白料注入管，用清水清洗双液注浆泵、黑料注入管和白料注入管；

i重复步骤a到步骤h进行下一钻孔的施工，并在钻孔周围施工抽采钻孔，将抽采钻孔封孔并进行联抽作业；

地质评价等级的划分如下面表格所示：

，

d为钻孔直径。

2.如权利要求1所述的极复杂地质条件下石门揭煤方法，其特征在于：所述的构造复杂指数，

其中：为煤层倾角复杂指数，， 为煤层最小倾角和最大倾角；K_褶为褶皱复杂程度系数，；为石门区域内某等高线的长度，为该等高线在该区间的两端距离，n为统计的等高线个数；K_断为断层复杂程度系数，，H为断层落差，L为断层延伸长度，S为统计面积。

3.如权利要求2所述的极复杂地质条件下石门揭煤方法，其特征在于：概算水力冲孔参数包括预测单孔出煤体积V₁和推算总冲孔数目m，，式中h为平均煤厚，b为冲孔孔洞短轴，冲孔孔洞的形状为椭球体，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类煤分别取3d、3.5d、4d，d为钻孔直径；，v为控制煤总体积；a为冲孔出煤标准，a的取值在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类煤分别取2%、3%、4%。

4.如权利要求3所述的极复杂地质条件下石门揭煤方法，其特征在于：充填装置包括封孔管、黑料注入管、白料注入管、混合搅拌装置和双液注浆泵，黑料注入管、白料注入管和混合搅拌装置均设在封孔管内部，双液注浆泵的两个出料口分别与黑料注入管和白料注入管的进料口连接，黑料注入管和白料注入管的出料口均与混合搅拌装置的进料口连接， 封孔管上部自上而下依次分别设有上排气孔、充填注料孔和下排气孔。

5.如权利要求4所述的极复杂地质条件下石门揭煤方法，其特征在于：计算固特捷黑料和固特捷白料用量利用下面公式计算：, 式中V_料为固特捷黑料及固特捷白料用量之和，M_煤为水力冲孔出煤量，为煤的视密度，K为注浆料反应后膨胀系数，K取值20。

6.如权利要求4所述的极复杂地质条件下石门揭煤方法，其特征在于：混合搅拌装置包括三通管和搅拌器，三通管的两个分支管分别连接黑料注入管和白料注入管，搅拌器设在三通管的主管内部，搅拌器由搅拌轴和设在搅拌轴上的螺旋叶片组成，三通管的主管通过充填注料孔伸入到冲孔孔洞内。