CN112727459B - 一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法 - Google Patents
一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112727459B CN112727459B CN202011585173.6A CN202011585173A CN112727459B CN 112727459 B CN112727459 B CN 112727459B CN 202011585173 A CN202011585173 A CN 202011585173A CN 112727459 B CN112727459 B CN 112727459B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mining
- blasting
- influence
- goaf
- roof
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000009933 burial Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 65
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- -1 detonators Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 231100000817 safety factor Toxicity 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
- E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
本发明涉及一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法，属于煤层开采技术领域，解决了现有技术中浅埋煤层开采后对地表建筑物及岩层结构的破坏的问题。本发明的步骤包括：步骤1：进行地质勘探、开采影响范围预计；步骤2：工作面回采后，对采空区进行临时支护，并安放炸药；步骤3：回撤临时支护，引爆炸药进行切顶。本发明爆破切顶处理采空区安排在工作面回采结束后，与采煤作业之间并无矛盾，不会对开采进度造成影响；切落顶板整体性好，采空区完整上移，减小了煤层等价埋深，降低了巷道和工作面应力集中，有利于维护巷道，预防冲击地压灾害。
Description
技术领域
本发明涉及煤层开采技术领域，尤其涉及一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法。
背景技术
我国在爆破切顶卸压技术领域有很多成功经验可以借鉴，哈拉沟煤矿、荣泰矿等都曾成功运用爆破切顶技术进行卸压，均取得了良好的效果。对矿压显现明显的工作面而言，由于没有留设区段保护煤柱，采空区顶板达到极限跨距垮落时，常常伴随着剧烈的动压现象，巷道顶板承受压力较大，致使巷道变形严重，企业不得不投入大量的精力对变形较大的采区巷道进行维护，但维护效果不尽如人意。为了解决这一问题，许多矿井采用切顶卸压爆破技术对工作面进行卸压，有效改善了巷道围岩应力环境，降低了巷道围岩应力集中。
当工作面为非浅埋煤层时，工作面矿压大小主要受是工作面上方的直接顶和基本顶的影响，与埋深变化没有明显的关系。当工作面为浅埋煤层时，矿压显现程度受埋深的影响比较大，工作面埋深加大时，工作面矿压显现程度越明显，因此开采浅埋煤层时，应优化开采工艺，尽量减小工作面埋深。
煤炭资源开采后，覆岩结构的破坏导致地表发生不同程度的移动变形，从而对地表建(构)筑物造成破坏，影响当地企业的正常生产和居民正常生活；采动影响范围内岩层原有结构的破坏，还会引起水土流失、工作面突水等诸多问题。
综上所述，为尽量减小开采影响范围，提高开采综合效益，浅埋煤层工作面回采结束后，需要对采空区进行爆破切顶处理。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法，用以解决现有浅埋煤层开采后对地表建筑物及岩层结构的破坏问题。
本发明提供了一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法，步骤包括：
步骤1：进行地质勘探、开采影响范围预计；
步骤2：工作面回采后，对采空区进行临时支护，并安放炸药；
步骤3：回撤临时支护，引爆炸药进行切顶。
进一步地，所述步骤1中，地质勘探包括获取所述浅埋煤层的倾角、采高、埋深和顶板岩性。
进一步地，所述步骤1中，开采影响范围预计中获得地表移动预计参数，地表移动预计参数包括下沉系数q、水平移动系数b、主要影响角正切tanβ、开采影响传播角θ0、拐点偏移距S0。
进一步地，所述步骤1中，开采影响范围预计中获取影响区域主要参数，影响区域主要参数包括主要影响半径r、最大下沉值W、倾斜变形i0、曲率K、水平移动U0和水平变形ε。
进一步地，主要影响半径：
最大下沉值：W＝mqcosα；倾斜变形：
曲率：
水平移动：U0＝bW；水平变形：
其中，H0为平均埋深，m为煤层厚度，α为煤层倾角。
进一步地，所述步骤1中，确定工作面的坚硬顶板极限垮落步距。
进一步地，所述坚硬顶板极限垮落步距计算方法如下：
岩梁破断拉应力：
岩梁最大弯矩：
上覆层岩层对坚硬顶板岩梁影响的载荷为：
岩梁极限垮落步距：
其中，σmax为岩梁受拉应力，[σ]为岩梁破断拉应力，q为坚硬岩梁本身及上覆岩层传递的载荷，H为坚硬顶板岩梁厚度，h1…hn为岩梁上覆各岩层厚度，E为坚硬顶板岩梁的弹性模量，E1…En为岩梁上覆各岩层弹性模量，γ为坚硬顶板岩梁容重，γ1…γn为岩梁上覆各岩层容重。
进一步地，所述步骤2的具体步骤包括：
步骤2.1：根据直接顶的岩性确定爆破装药量、炮孔的布置方式及爆破影响范围；
步骤2.2：在地表设立观测站；
步骤2.3：工作面回采后，采用临时支护设备对采空区进行临时支护；
步骤2.4：在临时支护的采空区内布置爆破钻孔，并安装炸药。
进一步地，所述步骤2.1中，爆破参数包括炮孔直径、炮孔布置方位、炮孔排距、装药量和孔深。
进一步地，所步骤2.2中，观测站布置在采空区正上方地表，沿工作面走向和倾向各布置一组测点。
进一步地，所述步骤2.3中，临时支护设备包括单体液压支柱、金属铰接顶梁、锚网和锚索。
进一步地，所述步骤3中，悬顶长度小于坚硬顶板极限垮落步距。
进一步地，所述步骤1具体步骤包括：
步骤1.1：进行地质勘查，绘制地层柱状图，掌握浅埋煤层赋存情况；
步骤1.2：根据煤层赋存情况确定地表移动预计参数，对垮落法处理采空区和爆破切顶法处理采空区进行开采影响范围预计；
步骤1.3：确定工作面的坚硬顶板极限垮落步距。
进一步地，所述步骤3具体步骤包括：
步骤3.1：爆破准备就绪后，回撤临时支护设备；
步骤3.2：悬顶距离达到悬顶长度时引爆炸药进行切顶；
步骤3.3：观测地表影响范围。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
(1)爆破切顶处理采空区安排在工作面回采结束后，与采煤作业之间并无矛盾，不会对开采进度造成影响；切落顶板整体性好，采空区完整上移，减小了煤层等价埋深，降低了巷道和工作面应力集中，有利于维护巷道，预防冲击地压灾害；爆破时运用矿山压力切落顶板，可以节省炸药用量；爆破过程中部分岩体被炸碎，岩体碎裂后体积膨胀，破碎的矸石可以将部分采空区充填，有利于维护采空区稳定；
(2)确定的放顶步距及爆破参数，同时在地面设立地表观测站，待工作面开采结束之后将采空区进行临时支护，在临时支护空间内布置炮孔和爆破材料，爆破准备工作完成后回撤临时支护设备；随着工作面的推进，采空区悬顶距离增大，当悬顶距离达到设定放顶距离时引爆炸药，顶板分段切落充实采空区；采充有空间和时间的顺序，互不影响；由于切落顶板完整性较好，采空区近似完整上移，降低了煤层等价埋深，既消除了顶板冲击地压隐患，解决了巷道掘进应力集中的问题，又减小了地表开采影响范围，减少了对部分地表建筑物的影响。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明的岩层载荷力学模型示意图；
图2为本发明的工作面从开切眼开始推进示意图；
图3为本发明的工作面推进位置距边界煤柱D时示意图；
图4为本发明的工作面推进至采空区悬顶距离为L时主视图；
图5为本发明的工作面推进至采空区悬顶距离为L时左视图；
图6为本发明的工作面推进至采空区悬顶距离为L时俯视图；
图7为本发明的爆破后采空区顶板切落主视图；
图8为本发明的爆破后采空区顶板切落俯视图。
附图标记：
1-松散层；2-基本顶；3-直接顶；4-边角煤柱；5-炮眼；6-悬顶采空区；7-锚网和锚索；8-单体液压支柱；9-金属铰接顶梁；10-液压支柱；11-采煤机；12-待开采工作面；13-轨道顺槽；14-临时支护采空区；15-运输顺槽；16-回采区；17-放顶后上部采空区；18-顶板矸石；19-地表观测站。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
实施例1
本发明的一个具体实施例，如图1-图8所示，公开了一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法，步骤包括：
步骤1：进行地质勘探、开采影响范围预计；
步骤2：工作面回采后，对采空区进行临时支护，并安放炸药；
步骤3：回撤临时支护，引爆炸药进行切顶。
与现有技术相比，本实施例提供的减小浅埋煤层开采影响的开采方法，爆破切顶处理采空区安排在工作面回采结束后，与采煤作业之间并无矛盾，不会对开采进度造成影响；切落顶板整体性好，采空区近似完整上移，减小了煤层等价埋深，降低了巷道和工作面应力集中，有利于维护巷道，预防冲击地压灾害；爆破时运用矿山压力切落顶板，可以节省炸药用量；爆破过程中部分岩体被炸碎，岩体碎裂后体积膨胀，破碎的矸石可以将部分采空区充填，有利于维护采空区稳定。
步骤1：进行地质勘探、开采影响范围预计；具体包括：
步骤1.1：进行地质勘查，绘制地层柱状图，掌握浅埋煤层赋存情况。浅埋煤层需掌握煤层倾角、采高、埋深和顶板岩性。
步骤1.2：根据煤层赋存情况确定地表移动预计参数，对垮落法处理采空区和爆破切顶法处理采空区进行开采影响范围预计。
地表移动预计参数包括下沉系数q、水平移动系数b、主要影响角正切tanβ、开采影响传播角θ0、拐点偏移距S0。
影响区域主要参数包括：主要影响半径r、最大下沉值W、倾斜变形i0、曲率K、水平移动U0和水平变形ε。
主要影响半径：
最大下沉值：W＝mqcosα；
倾斜变形：
曲率：
水平移动：U0＝bW；
水平变形：
其中，H0为平均埋深，单位为米，m为煤层厚度，单位为米，α为煤层倾角，单位为度。
步骤1.3：确定工作面的坚硬顶板极限垮落步距。
坚硬顶板极限垮落步距L0，将采场简化为岩层载荷力学模型计算坚硬顶板断裂极限跨距，模型如图1所示，岩梁受拉应力大于岩梁破断拉应力时顶板开裂。
岩梁破断拉应力：
岩梁最大弯矩：
考虑上覆层岩层对坚硬顶板岩梁影响的载荷为：
岩梁极限垮落步距：
其中，σmax为岩梁受拉应力，[σ]为岩梁破断拉应力，q为坚硬岩梁本身及上覆岩层传递的载荷，H为坚硬顶板岩梁厚度，h1…hn为岩梁上覆各岩层厚度，E为坚硬顶板岩梁的弹性模量，E1…En为岩梁上覆各岩层弹性模量，γ为坚硬顶板岩梁容重，γ1…γn为岩梁上覆各岩层容重。
步骤2：工作面回采后，对采空区进行临时支护，并安放炸药；具体步骤包括：
步骤2.1：根据直接顶的岩性确定爆破装药量、炮孔的布置方式及爆破影响范围。
爆破主要参数包括炮孔直径、炮孔布置方位、炮孔排距、装药量和孔深。
步骤2.2：在地表设立观测站。观测站布置在采空区正上方地表，沿工作面走向和倾向各布置一组测点，对地表沉陷进行观测。
步骤2.3：工作面回采后，采用临时支护设备对采空区进行临时支护。采用临时支护设备包括单体液压支柱、金属铰接顶梁、锚网及锚索。
步骤2.4：在临时支护的采空区内布置爆破钻孔，并安装炸药。
步骤3：回撤临时支护，引爆炸药进行切顶；具体步骤包括：
步骤3.1：爆破准备就绪后，回撤临时支护设备。
步骤3.2：悬顶距离达到悬顶长度时引爆炸药进行切顶。悬顶长度L应小于极限垮落步距L0。
步骤3.3：观测地表影响范围。
本实施例中，爆破过程为：在临时支护的采空区内布置爆破钻孔，将炸药、雷管、引线等安置在爆破钻孔中，并用炮泥封堵，爆破准备完毕后回撤临时支护设备，待悬顶区达到设定步距时实施爆破。
本实施例提供的减小浅埋煤层开采影响的开采方法根据浅埋煤层赋存特点，确定放顶步距及爆破参数，同时在地面设立地表观测站，待工作面开采结束之后将采空区进行临时支护，在临时支护空间内布置炮孔和爆破材料，爆破准备工作完成后回撤临时支护设备；随着工作面的推进，采空区悬顶距离增大，当悬顶距离达到设定放顶距离时引爆炸药，顶板分段切落充实采空区；采充有空间和时间的顺序，互不影响；由于切落顶板完整性较好，采空区近似完整上移，降低了煤层等价埋深，既消除了顶板冲击地压隐患，解决了巷道掘进应力集中的问题，又减小了地表开采影响范围，减少了对部分地表建筑物的影响。
实施例2
本发明的另一个具体实施例，公开了一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法，采用实施例1的减小浅埋煤层开采影响的方法。
以神东矿区1-2煤层某工作面为例，如图1-图2所示，工作面走向长4200m，倾向长120m，煤层倾角为3°，采高为5m，平均埋深130m，直接顶3为砂岩，厚度0～15m，基本顶2为砂岩，厚度6～15m；直接底板为泥岩，厚度2～3m，基本底为砂岩。直接顶3的上方为基本顶2，基本顶2的上方为松散层1，在松散层1的上方布设有地表观测站19，部分岩层属性具体参数见表1。
表1岩层物理力学性质参数表
采用垮落法处理采空区和爆破切顶法处理采空区开采影响范围预计参数见表2。根据实施例1中的公式计算开采影响半径、最大下沉值等影响范围预计结果统计结果见表3。
表2开采影响范围预计参数表
由表3可知，爆破切顶法开采影响半径与垮落法相比减小约3.3m，最大下沉值和水平移动两者预计结果基本相同，曲率、水平变形与倾斜变形值稍有增大，但增幅较小，根据开采损害保护原则，当最外侧边界出现i＝3mm/m或ε＝±2mm/m或K＝0.2mm任一值时，即确定该边界为移动临界边界，经计算，爆破切顶法处理采空区后，移动临界边界向移动盆地中心缩小了2.22m，因此爆破切顶法可以有效减少开采影响范围。
表3开采影响范围预计结果统计表
将表1参数代入实施例1中的公式计算坚硬岩梁顶板初次放顶的极限跨距L0过程如下：
q0＝γH＝23.52×4.12＝96.9kN·m-2；
其中，q0为上覆第一层对坚硬岩梁载荷，单位为kN·m-2；γ为上覆第一层岩层容重，单位为kN/m3；H为上覆第一层岩梁厚度，单位为m。
考虑上覆第二层对坚硬岩梁的作用，则
其中，(q1)0为上覆第二层对坚硬岩梁载荷，单位为kN·m-2；γ为上覆第一层岩层容重，单位为kN/m3；γ1为上覆第二层岩层容重，单位为kN/m3；H为上覆第一层岩梁厚度，单位为m；h1为上覆第二层岩梁厚度，单位为m；E为上覆第一层岩梁弹性模量，单位为MPa；E为上覆第二层岩梁弹性模量，单位为MPa。
由于(q1)0＜q0，则q0作为作用于坚硬岩梁上的载荷。
由表1查得，坚硬顶板岩梁厚度H＝4.12m，[σ]＝1.5MPa，q＝96.9kN·m-2，将数据代入实施例1的可得煤层顶板的极限垮落步距：
其中，L0为极限垮落步距，单位m；q为上覆第一层对坚硬岩梁载荷，单位为kN·m-2；H为坚硬顶板岩梁厚度，单位为m；[σ]为极限抗拉强度，单位为MPa。
坚硬顶板周期放顶悬顶长度L应小于L0，考虑到安全因素，确定顶板悬空距离为15m时爆破放顶。
在工作面开采之前，工作面正上方地表建立观测站19，分别沿工作面走向和倾向布置两条相互垂直的测线，测点间距为10～15m。
如图3-图7所示，采煤机11从边角煤柱4掘进形成开切眼，并由轨道顺槽13和运输顺槽15构成回采巷道系统，采用后退式开采，向待开采工作面12推进，回收回采区16所示区域煤炭资源，采场由液压支架10进行支护。回采结束后悬顶采空区6及时用单体液压支柱8、金属铰接顶梁9配合锚网和锚索7进行支护，支护完成后，按照图5所示布置炮眼5位置，炮眼5直径为30～50mm，布置方位沿铅垂方向偏向采空区侧10°～20°，炮眼5间排距为4～8m，装药量10～15kg/孔，孔深8～13m。炮眼5布置好后将炸药、雷管、引线等安置在爆破钻孔中，并用炮泥封堵。
爆破准备工作完毕后回撤单体液压支柱8、金属铰接顶梁9、锚网和锚索7，悬顶采空区6等待爆破。
如图3所示，随着工作面推进，当悬顶采空区6悬顶距离达到15m时(L＝15m)，铰接顶梁采空区侧端离开最近的炮眼5约5m后(S＝5m)，实施爆破放顶，选择毫秒延时起爆器起爆，放顶预期效果如图7-8所示。此时放顶后上部采空区17处于置空状态，顶板矸石18整齐下放至悬顶采空区6，放顶后临时支护采空区14围岩可能产生面临动载影响，应加强支护。
进行完第一次放顶后，随工作面推进，按照上述方法依次放顶，这样就完成了工作面的采空区放顶处理，为了研究充填工作面回采引起的地表移动变形情况，保护地表建筑物，采空区稳定后观测地表影响范围。观测地表影响范围后会发现沿测线方向或与其成一定角度出现下沉盆地，分析监测资料能够确定各种因素对盆地影响规律，并分析其原因。由于地表下沉盆地会受不同因素影响呈现不同规律，因此对收集资料进行综合分析，确定各种因素对地表移动变形的影响规律，探究盆地变形原因，优化放顶工艺，从而为“三下”压煤充填开采的设计等提供依据，减小开采造成的地面影响，提高矿井资源采出率，延长矿井服务年限。
依据概率积分法预计地表移动变形理论，结合实施例2中神东矿区1-2煤层实际采矿条件计算所得结果综合分析可知：采用垮落法回采示例工作面开采影响半径为86.67m；而采用本发明描述的爆破切顶法开采影响半径为83.33m，与垮落法相比减小约3.3m；爆破切顶法处理采空区后，地表倾斜变形i0减小了0.7mm/m，水平变形ε减小了0.26mm/m，移动临界边界向移动盆地中心缩小了2.22m，因此认为爆破切顶法可以有效减少开采影响范围。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法，其特征在于，步骤包括：
步骤1：进行地质勘探、开采影响范围预计；
所述步骤1具体步骤包括：
步骤1.1：进行地质勘查，绘制地层柱状图，掌握浅埋煤层赋存情况；
步骤1.2：根据煤层赋存情况确定地表移动预计参数，对垮落法处理采空区和爆破切顶法处理采空区进行开采影响范围预计；
步骤1.3：确定工作面的坚硬顶板极限垮落步距；
步骤2：工作面回采后，对采空区进行临时支护，并安放炸药；
所述步骤2的具体步骤包括：
步骤2.1：根据直接顶的岩性确定爆破参数及爆破影响范围；炮孔布置方位沿铅垂方向偏向采空区侧10°~20°；
步骤2.2：在地表设立观测站；
步骤2.3：工作面回采后，采用临时支护设备对采空区进行临时支护；
所述步骤2.3中，临时支护设备包括单体液压支柱、金属铰接顶梁、锚网和锚索；
步骤2.4：在临时支护的采空区内布置爆破钻孔，并安装炸药；
步骤3：回撤临时支护，引爆炸药进行切顶；
所述步骤3具体步骤包括：
步骤3.1：爆破准备就绪后，回撤临时支护设备；
步骤3.2：悬顶距离达到悬顶长度时引爆炸药进行切顶；当悬顶采空区待开采工作面侧具有一个临时支护的采空区且悬顶距离达到L，铰接顶梁采空区侧端离开最近的炮眼S时，实施爆破放顶；
步骤3.3：观测地表影响范围；
所述步骤1中，地质勘探包括获取所述浅埋煤层的倾角、采高、埋深和顶板岩性；
所述步骤1中，开采影响范围预计中获得地表移动预计参数，地表移动预计参数包括下沉系数q、水平移动系数b、主要影响角正切tanβ、开采影响传播角θ 0 、拐点偏移距S 0 ；
所述步骤1中，开采影响范围预计中获取影响区域主要参数，影响区域主要参数包括主要影响半径r、最大下沉值W、倾斜变形і 0 、曲率K、水平移动U 0 和水平变形ɛ；
所述步骤2.1中，爆破参数包括炮孔直径、炮孔布置方位、炮孔排距、装药量和孔深；
所述步骤2.2中，观测站布置在采空区正上方地表，沿工作面走向和倾向各布置一组测点。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011585173.6A CN112727459B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法 |
| ZA2021/09624A ZA202109624B (en) | 2020-12-25 | 2021-11-26 | Method for mining shallow coal seam with minimized impact |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011585173.6A CN112727459B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112727459A CN112727459A (zh) | 2021-04-30 |
| CN112727459B true CN112727459B (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=75606974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011585173.6A Active CN112727459B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112727459B (zh) |
| ZA (1) | ZA202109624B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114060069B (zh) * | 2021-12-10 | 2023-09-12 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 一种浅埋深煤矿的采空区预支护作业方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101705821A (zh) * | 2009-10-29 | 2010-05-12 | 太原理工大学 | 一种用于煤矿开采中坚硬顶板控制放顶的方法 |
| CN102758622A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-10-31 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种井工开采区地表环境损伤的监测方法 |
| CN104453899A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-25 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 复杂条件下孤岛工作面安全回采方法 |
| CN105257293A (zh) * | 2015-09-24 | 2016-01-20 | 中国矿业大学 | 一种浅埋地输气管线下压煤的开采方法 |
| CN108457651A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-28 | 河南理工大学 | 一种煤矿巷旁充填沿空留巷液压劈裂切顶方法 |
| CN110080769A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-02 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 一种煤矿临空回采巷道坚硬顶板地面精准切顶卸压方法 |
| CN111022050A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-17 | 山东省邱集煤矿有限公司 | 一种注浆改造复合顶板的全闭合爆破卸压及自留巷方法 |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011585173.6A patent/CN112727459B/zh active Active
-
2021
- 2021-11-26 ZA ZA2021/09624A patent/ZA202109624B/en unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101705821A (zh) * | 2009-10-29 | 2010-05-12 | 太原理工大学 | 一种用于煤矿开采中坚硬顶板控制放顶的方法 |
| CN102758622A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-10-31 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种井工开采区地表环境损伤的监测方法 |
| CN104453899A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-25 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 复杂条件下孤岛工作面安全回采方法 |
| CN105257293A (zh) * | 2015-09-24 | 2016-01-20 | 中国矿业大学 | 一种浅埋地输气管线下压煤的开采方法 |
| CN108457651A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-28 | 河南理工大学 | 一种煤矿巷旁充填沿空留巷液压劈裂切顶方法 |
| CN110080769A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-02 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 一种煤矿临空回采巷道坚硬顶板地面精准切顶卸压方法 |
| CN111022050A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-17 | 山东省邱集煤矿有限公司 | 一种注浆改造复合顶板的全闭合爆破卸压及自留巷方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112727459A (zh) | 2021-04-30 |
| ZA202109624B (en) | 2023-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1260461C (zh) | 阶梯式分段挤压崩矿跟随充填连续采矿法 | |
| CN108643907B (zh) | 一种破碎直接顶沿空放顶成巷无煤柱开采方法 | |
| CN111305876A (zh) | 深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法 | |
| CN114837662B (zh) | 一种基于煤体卸压和顶板预裂的卸-裂-支协同防冲方法 | |
| CN109826628B (zh) | 一种坚硬顶板条件下预裂成拱的无煤柱开采方法 | |
| CN103821558A (zh) | 煤矿采空区充填采矿系统及沿空留巷充填工艺 | |
| CN103216264B (zh) | 预裂爆破回采巷道基本顶岩层控制围岩变形的方法 | |
| CN110644994B (zh) | 一种小煤柱开采技术中的切顶方法 | |
| CN110966002B (zh) | 一种基于密集钻孔的切顶卸压方法 | |
| CN113107490A (zh) | 一种煤矿高地应力坚硬顶板切顶卸压方法 | |
| CN112922598A (zh) | 一种通过切顶卸压减小沿空掘巷顶板压力的方法 | |
| US11994028B2 (en) | Mining method | |
| CN111594170B (zh) | 一种缓倾斜矿体顶底板残留矿体回采方法 | |
| CN112182859A (zh) | 一种复合灰岩顶板控制垮落方法 | |
| CN108049870B (zh) | 上盘含不稳岩层的急倾斜中厚矿体的诱导冒落采矿方法 | |
| CN101725351A (zh) | 充填法采场底柱回收采矿法 | |
| CN112727459B (zh) | 一种减小浅埋煤层开采影响的开采方法 | |
| CN114201866A (zh) | 一种用于保护采区上下山的回撤巷道切顶卸压方法 | |
| CN116838342A (zh) | 近场调控、远场隔离煤岩动力灾害区域防控方法 | |
| CN113605971B (zh) | 一种防止充填体失稳的充填结构及其应用的采矿方法 | |
| Sandy et al. | Reinforcement design investigations at Big Bell | |
| CN110552700B (zh) | 一种基于二氧化碳爆破的顶板深部围岩卸压方法及系统 | |
| CN110130892B (zh) | 一种放顶煤工作面回收端头顶煤和缩小煤柱尺寸的开采方法 | |
| CN113107491A (zh) | 一种老顶破断步距控制方法及其应用 | |
| CN114263482B (zh) | 一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空巷道方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |