[发明专利]一种用于提高煤炭开采块煤率的方法

说明书

本发明公开了一种用于提高煤炭开采块煤率的方法，所述方法包括对预开采煤体的工作面钻探多个钻孔，沿着所述预开采煤体切割形成多个与所述多个钻孔相连通多个预裂缝，所述多个预裂缝之间连通；利用封孔器将距离所述预裂缝较近的钻孔密封，通过封孔器的中心孔注入高压水，对所述预开采煤体压裂卸压，预裂成块状煤体。本发明实施例利用正交定向割缝压裂方法，主要利用钻机在预开采煤层内打钻孔形成正交式的裂缝带，并通过注入高压水进行水力压裂从而实现对煤岩体进行卸压及防冲的有效技术手段，不仅解决工作面内的煤岩动力灾害问题，并且能够使预开采的煤岩体可以提前预裂成块状结构从而提高采掘工作面的块煤率。

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，具体涉及一种用于提高煤炭开采块煤率的方法。

背景技术

目前，随着我国开采深度的逐渐增加，煤岩动力灾害问题变得越来越突出，尤其是在提高块煤率的方法中，现有的做法通过振动炮破坏煤层层理，降低煤层强度，再采用滚筒采煤机采煤，该采煤方法中，采煤机的工作效率降低，并使顶板造成一定影响，还会增加额外的成本。此外，还出现了众多采取块煤的方式都具有一定的局限性，该些方法均存在着工作面内的煤岩动力灾害问题，也未能有效地提高煤炭开采的块煤率。亟待研发一种的新的可提高块煤率的开采方法。

发明内容

为此，本发明提供一种用于提高煤炭开采块煤率的方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种用于提高煤炭开采块煤率的方法，所述方法包括对预开采煤体的工作面钻探多个钻孔，沿着所述预开采煤体切割形成多个与所述多个钻孔相连通多个预裂缝，所述多个预裂缝之间连通；

利用封孔器将距离所述预裂缝较近的钻孔密封，通过封孔器的中心孔注入高压水，对所述预开采煤体压裂卸压，预裂成块状煤体。

本发明的一个实施例中，所述钻孔的直径为45～50mm。

本发明的一个实施例中，所述多个钻孔中，相邻钻孔间的距离小于10m。

本发明的一个实施例中，所述预裂缝的宽度大于所述钻孔直径的2倍。

本发明的一个实施例中，所述钻孔的深度大于10m。

本发明的一个实施例中，与同一所述钻孔相连通的相邻裂缝之间的距离范围为3-5m。

本发明的一个实施例中，所述高压水致裂压强计算公式为P＝p≥1.3(σ₁+R_t)，式中，p：定向水压致裂所需启动压强估算值，MPa；σ₁：致裂点最大主应力，MPa；R_t：致裂点顶板岩层抗拉强度，MPa。

本发明的一个实施例中，所述钻孔方向为平行或垂直于所述煤层的延伸方向。

本发明具有如下优点：

本发明实施例利用正交定向割缝压裂方法，主要利用钻机在预开采煤层内打钻孔形成正交式的裂缝带，并通过注入高压水进行水力压裂从而实现对煤岩体进行卸压及防冲的有效技术手段，不仅解决工作面内的煤岩动力灾害问题，并且能够使预开采的煤岩体可以提前预裂成块状结构从而提高采掘工作面的块煤率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。