申请/专利权人：陕西正通煤业有限责任公司

申请日：2021-09-15

公开（公告）日：2024-02-23

公开（公告）号：CN113738363B

主分类号：E21C41/18

分类号：E21C41/18;E21F17/00;E21B7/04;F42D3/00;F42D1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.23#授权;2021.12.21#实质审查的生效;2021.12.03#公开

摘要：本发明属于煤炭开采技术领域，具体公开了一种针对连续多层坚硬顶板煤层的高低位断顶卸压方法，包括利用关键层理论，计算出具有可压裂性的多个预地面压裂岩层，确定断顶层位；根据断顶层位和钻机施工能力设计钻孔倾角、孔深，分别从回风顺槽和运输顺槽向断顶层位钻孔；合理组织顶板爆破孔施工，保证断顶工程超前工作面不少于采动影响范围，降低施工期间的冲击威胁；合理选择装药爆破时机，同组扇形孔同时起爆；通过微震法或钻屑法对施工范围开展效果检验。本发明在一定程度上解决了多层坚硬顶板关键层的冲击地压煤层安全开采的问题，具有一定的创新性和推广应用价值，同时具有显著的社会效益。

主权项：1.一种针对连续多层坚硬顶板煤层的高低位断顶卸压方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用关键层理论，计算出具有可压裂性的多个预地面压裂岩层，确定断顶层位；步骤2：根据断顶层位和钻机施工能力设计钻孔倾角、孔深，分别从回风顺槽和运输顺槽向断顶层位钻孔；步骤3：合理组织顶板爆破孔施工，保证断顶工程超前工作面不少于采动影响范围，降低施工期间的冲击威胁，爆破深度的确定应符合深入应力集中区的原则，爆破范围应在应力集中区：根据压碎区和破裂区的宽度确定孔距使相邻两爆孔的破碎区贯通；每个钻孔的装药长度为钻孔深度的13-12；步骤4：合理选择装药爆破时机，同组扇形孔同时起爆；步骤5：通过微震法或钻屑法对施工范围开展效果检验；根据矿井地质资料计算煤层开采的冒落带、裂隙带和弯曲下沉带三带的高度，对照典型钻孔柱状图在裂隙带高度范围内确定需要进行改性卸压的目标岩层，根据所述多个预地面压裂岩层，利用岩层释放能量衰减特征计算出所述多个预地面压裂岩层传递至工作面煤层的剩余能量；所述步骤2中，断顶层位包括粗粒砂岩层、中粒砂岩层、细粒砂岩层和泥岩层，所述粗粒砂岩层的层厚为20.08m，所述中粒砂岩层的层厚为13.03m，所述细粒砂岩层的层厚为10.79m，所述泥岩层的层厚为1.25m；所述细粒砂岩层的倾角为40°，所述中粒砂岩层的倾角为50°，所述粗粒砂岩层的倾角为60°；所述细粒砂岩层的钻孔长度为10.79Sin40°，中粒砂岩层的钻孔长度为13.3Sin50°，粗粒砂岩层的钻孔长度为20.08Sin60°。

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