[发明专利]一种基于二氧化碳爆破的弱化坚硬煤层放顶煤的方法

摘要

本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种基于二氧化碳爆破的弱化坚硬煤层放顶煤的方法。本发明方法是在两液压支架顶梁之间靠近煤壁的顶板处，每间隔5～8个液压支架设置穿透放顶煤煤体到达煤层顶板的钻孔，将二氧化碳致裂器置于钻孔内，按照钻孔次序依次进行将二氧化碳，最终使坚硬顶煤产生裂隙，强度弱化。本发明采用二氧化碳爆破对坚硬顶煤进行弱化后，顶煤放出率比顶板致裂之前提高了20%～30%，致裂效果明显，取得了显著的经济效益。

主权项

一种基于二氧化碳爆破的弱化坚硬煤层放顶煤的方法，其特征在于按照以下步骤进行：(1)在进行煤层回采过程中，在两液压支架顶梁之间靠近煤壁的顶板处，每间隔 5～8 个液压支架设置穿透顶煤煤体到达煤层顶板的钻孔，钻孔与煤层顶板呈一定倾角 α，钻孔的 长度为 L；(2)将二氧化碳致裂器置于钻孔内，插至孔底，采用囊袋式或橡胶封孔器封孔，封孔长 度为(0.1～0.2)L，且并设置止飞器，连接导线，使用发爆器启动加热器，按照钻孔次序依次 进行将二氧化碳爆破，最终使坚硬顶煤产生裂隙，强度弱化；所述的钻孔与煤层顶板呈一定倾角 α 为 30°~60°；随着工作面的回采每间隔一定距离在顶煤实施二氧化碳爆破，即爆破循环步距≤L×cosα；所述的钻孔直径为 60mm～80mm，相邻两个钻孔之间的距离为 8m~10m；所述的使用发爆器启动加热器，使加热二氧化碳致裂器内部的液态二氧化碳成为气体， 二氧化碳致裂器中压力持续增大压迫 200MPa 定压剪切片，使其中的定压剪切片破断，释放高压气体，致裂煤体。