[发明专利]利用水力切割预破顶煤提高开采率的方法

摘要

一种利用水力切割预破顶煤提高开采率的方法，针对较为坚硬、完整的顶板煤层，特别是针对与上部岩体紧贴的煤层放顶煤困难、落煤块度大、开采率不高的问题。在采煤工作面利用钻机向顶板煤体中打超前钻孔至煤岩交界面，将高压水管伸入钻孔中，利用高压水冲击力在顶煤中自上而下切割多个近水平的半圆形横向割缝。线性分布的钻孔在顶板煤体中形成了众多的让压区，改变煤体中的力学条件，促进坚硬、完整煤体在超前集中应力的作用下变形破裂，产生大量裂隙；横向割缝减小了煤岩、煤煤的接触面积，在顶板高应力的作用下进一步挤压分界面上的煤体使其破碎，失去粘接能力，实现了人工分层，便于落煤。该方法简单快捷，可操作性强，时效性好，可有效加快采煤速度，提高顶煤开采率。

主权项

一种利用水力切割预破顶煤提高开采率的方法，其特征在于，包括如下步骤： a、用钻机在液压支架（1）前的顶板煤体（2）中打超前钻孔（3）至煤体（2）和岩层（4）的界面处；b、拔出钻杆，将前端安装有高压喷头（5）的高压水管（6）伸入超前钻孔（3）底部，打开阀门，高压水射流按设定的压强和流量对煤体（2）沿横向进行水力切割，并匀速转动高压水管（6），使高压水射流沿采掘方向在煤体（2）中切割出半圆形的横向割缝（7），往复多次转动高压水管（6），使切割出的横向割缝（7）达到设计半径；c、将伸入超前钻孔（3）中的高压喷头（5）向下移动设定距离，继续对煤体（2）进行水力割缝达到设计半径，重复水力切割多次，在超前钻孔（3）内自上而下切割出多个横向割缝（7）；d、重复步骤a、b、c，在采煤工作面上的顶板煤体（2）中，沿采煤工作面按设定间距施工多个超前钻孔（3），并利用水力在每个钻孔中切割出多个横向割缝（7）；e、随着放顶煤施工的进行，按步距将液压支架（1）向前移动，并以该步距为排距，布置下一排超前钻孔（3）。