[发明专利]冲击危险煤层工作面超前中深孔卸压与降尘一体化方法在审
申请号: | 202110334728.8 | 申请日: | 2021-03-29 |
公开(公告)号: | CN112943246A | 公开(公告)日: | 2021-06-11 |
发明(设计)人: | 杨永杰;宫立昊;黄刚;蒋涵 | 申请(专利权)人: | 山东科技大学 |
主分类号: | E21C41/18 | 分类号: | E21C41/18;E21F5/02;E21F5/06;E21B7/28;E21B10/26 |
代理公司: | 青岛锦佳专利代理事务所(普通合伙) 37283 | 代理人: | 朱玉建 |
地址: | 266590 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 冲击 危险 煤层 工作面 超前 中深孔卸压 降尘 一体化 方法 | ||
1.一种冲击危险煤层工作面超前中深孔卸压与降尘一体化方法,其特征在于,步骤包括:
S1.通过在相近工作面顺槽前方进行矿山压力监测分析,确定具有冲击危险煤层工作面的超前支承压力影响范围;
S2.采用钻机在采煤工作面两侧顺槽的巷帮施工深度为15-20m的中深卸压钻孔,其中卸压钻孔布置在超前支承压力影响范围以外,卸压钻孔间距为2-3m;
S3.待卸压钻孔钻进至设定深度后,利用扩孔钻头刀翼在钻孔的孔底进行旋转扩孔施工形成第一个卸压空间,钻孔与巷道走向垂直形成卸压的串联通道;
S4.沿着卸压的串联通道轴线依次进行扩孔施工,形成多个卸压空间,卸压空间之间的距离为2-5m;
S5.待中深卸压钻孔完全成孔后,下入注水封孔器对卸压钻孔进行封孔处理,将作业现场注水管路与封孔器连通,封孔器完全插入钻孔内,在注水的压力下,封孔器胶管膨胀实现封孔;
S6.随后向钻孔内注入JFC降尘剂,从而湿润煤体内的原生煤尘,避免煤体开采破碎时细粒煤尘的飞扬,同时通过大范围的卸压使煤体整体强度降低,大面积减小作用在煤体上的弹性能,降低煤体的冲击危险性。
2.根据权利要求1所述的一种冲击危险煤层工作面超前中深孔卸压与降尘一体化方法,其特征在于,所述卸压钻孔布置在超前支承压力高峰影响范围以外,具体是利用现场监测和数值模拟方法获取采煤工作面开采后的支承压力分布规律曲线,确定超前支承压力的影响范围。
3.根据权利要求1所述的一种冲击危险煤层工作面超前中深孔卸压与降尘一体化方法,其特征在于,所述卸压钻孔的直径为110-150mm,钻孔沿回采巷道的巷帮均匀排列,钻孔距离巷道底板0.5-1.5m。
4.根据权利要求1所述的一种冲击危险煤层工作面超前中深孔卸压与降尘一体化方法,其特征在于,所述第一个卸压空间利用扩孔钻头进行水压旋切施工扩孔,卸压空间的扩孔孔径大于钻孔的孔径。
5.根据权利要求1所述的一种冲击危险煤层工作面超前中深孔卸压与降尘一体化方法,其特征在于,所述多个卸压空间沿卸压钻孔的轴向布置,由孔底至孔口依次施工。
6.根据权利要求1所述的一种冲击危险煤层工作面超前中深孔卸压与降尘一体化方法,其特征在于,所述JFC降尘剂包括水、JFC渗透剂、腐植酸纳、十二烷基苯磺酸纳、金属洗涤剂和六偏磷酸纳成分;所述JFC降尘剂分子受液体内部的引力,其中水分子对亲水基的引力大于空气的引力,同时亲油基与水分子间只有斥力而无引力,JFC降尘剂分子被推向水面排列在液面上,JFC降尘剂分子均匀排列在液体表面形成单分子薄膜,降低了水的表面张力。
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