[发明专利]一种底板巷水力采煤工艺

摘要

本发明一种底板巷水力采煤工艺，包括有如下步骤：(1)布置底板岩巷；(2)布设高压供水管道、低压供水管道及水煤浆输送管道；(3)施工进水孔及排水孔；(4)布设高压及低压供水软管及排水软管；(5)安装高压水枪、大流量低压水枪及排水管，并密封进水孔和排水孔；(6)开动高压水枪及大流量低压水枪，排水管开始排出煤水浆，煤水浆由煤水浆输送管道向外输送；(7)通过提高水枪的喷射位置及喷射压力不断回采高处及远处煤体；(8)当顶板明显下沉或垮落时，撤出进水孔中的高压水枪及大流量低压水枪，封闭进水孔，但保留排水孔继续排煤水浆；(9)当排水孔中无水排出，或煤水中含煤量低时，撤出排水软管，封闭排水孔。(10)以相同方式用其他组钻孔回采相应区域构造软煤。本发明设备及工艺简单，经济合理；生产安全，可简化抽采程序，避免煤与瓦斯突出；煤炭回采率高。

主权项

一种底板巷水力采煤工艺，其特征在于，其包括有如下步骤：(1)底板岩巷布置；(2)高压供水管道、低压供水管道及煤水浆输送管道布设；(3)施工进水孔及排水孔；(4)布设高压及低压供水软管及排水软管；(5)安装高压水枪、大流量低压水枪及排水管，并密封进水孔和排水孔；(6)开动高压水枪及大流量低压水枪，排水管开始排出煤水浆，煤水浆由煤水浆输送管道向外输送；(7)通过提高水枪的喷射位置及喷射压力不断回采高处及远处煤体；(8)当顶板明显下沉或垮落时，撤出进水孔中的高压水枪及大流量低压水枪，封闭进水孔，但保留排水孔继续排煤水浆；(9)当排水孔中无水排出，或煤水中含煤量低时，撤出排水软管，封闭排水孔；(10)采用上述(1)～(9)步骤，用其他组钻孔回采相应区域构造煤体。其中(1)底板岩巷布置：底板岩巷布置于较稳定岩层、断面适中，并进行巷道支护，可保持较高稳定性；岩巷顶板至开采煤层底板间的岩柱要保持合理厚度，既能保持岩柱的稳定，又尽量减少厚度以减少钻孔工程量；(2)高压供水管道、低压供水管道及煤水浆输送管道布设：按照各组钻孔的分布位置布设，软管长度足够时，可少铺设上述管道。(3)施工进水孔及排水孔：进水孔施工时，要深入煤体一段距离，供水枪喷头进入；排水孔进入煤层即可；进水孔及排水孔距离要尽量近，但又不至于使后续钻孔施工破坏已形成钻孔。(4)布设高压及低压供水软管及排水软管：布设高压及低压供水软管及排水软管均通过三通阀连接在较近的高压供水管道、低压供水管道及煤水浆输送管道。(5)安装高压水枪、大流量低压水枪及排水管，并密封进水孔和排水孔：初始回采期间，即排水孔尚不在回采范围内时，进水管同时安装高压水枪、大流量低压水枪和小直径排水软管，由高压水枪和大流量低压水枪喷水落煤并形成煤水浆，由小直径排水软管排出煤水浆；当回采范围扩大到排水孔之后，卸除进水孔小直径排水软管，启动排水孔排水软管排煤水浆；进水孔和排水孔排水软管分别通过三通阀接入煤水浆输送管道，或将其中一个排水软管通过三通阀接入另一个排水软管。(6)开动高压水枪及大流量低压水枪，排水管排出煤水浆，煤水浆由煤水浆输送管道向外输送：这是在正常水力回采情况下的回采模式。高压水枪水压按从小到大逐渐加压，不同压力水切割不同距离煤体；喷射水切割能力小于顶板抗切割能力，大于构造煤抗切割能力；大流量低压水枪喷射水体主要作用是将落煤混合为煤水浆，以便外运；通过添加掺料增大大流量低压水枪喷射水密度，增大煤水浆中煤体浮力，有利于长距离水力搬运。由利用三通阀接到煤水浆输送管道的瓦斯管道将煤水浆中瓦斯输送至地面，该分离瓦斯的三通阀前后一定长度的管道直径大于其余管道直径，使煤水浆流速降低且为瓦斯气体从煤水中释放创造空间。煤水浆则在筛分后，将块煤利用矿车或皮带输送至井底煤仓，煤水由煤水泵提升至地面。(7)通过提高高压水枪及大流量低压水枪的喷口位置回采高处及远处不同位置煤体：高压水枪和大流量低压水枪能够向水平、斜向上、竖直向上多个方向喷水，根据水枪上方煤体的回采情况，逐步提高水枪高度，切割回采上方及周围煤体；水枪喷头自动沿竖轴旋转，均 匀切割回采空间周围煤体。(8)当顶板明显下沉或垮落时，撤出进水孔中的高压水枪及大流量低压水枪，封闭进水孔，但保留排水孔继续排煤水浆：当回采范围较大时，顶板将发生明显下沉或垮落，水采条件不再满足，该工作面回采工作结束。暂时留下排水孔，可继续排出周围其他组钻孔的喷射水体形成的煤水浆，进一步清洗排出工作面煤体。(9)当排水孔中无水排出，或煤水中含煤量低时，撤出排水软管，封闭排水孔：排水孔封闭预示着本组钻孔水力回采工作结束。(10)采用上述(1)～(9)步骤，用其他组钻孔回采相应区域构造煤体：在构造煤区域内，设计多组钻孔分别回采相应区域煤体；各区域回采面可同时回采、顺序回采或跳采。根据高压水枪和大流量低压水枪最大回采半径，使相邻各组钻孔中进水孔间距略大于上述最大回采半径的两倍，避免单组钻孔水力回采时喷射水漏失到周围已采区域，降低喷射水使用效率。各组钻孔进水孔位置可呈矩形分布或以一组钻孔的进水孔为圆心，其他组钻孔的进水孔位于同一圆周上；边角煤可单独设置一组钻孔进行水力回采。对各正规工作面间间隔煤柱，设置内切小圆周工作面用(1)～(9)步骤水力回收，提高采出率。