作。
[0109]本实施例中，所述第一爆破面与所述第二爆破面的数量相同，相邻两个所述爆破 面划分为一组，且每组所述爆破面中均包括一个所述第一爆破面和与该第一爆破面相邻的 一个第二爆破面，每组所述爆破面中的所有第一炮孔7和所有第二炮孔8形成一个炮孔组， 该炮孔组贯穿整个需爆破煤层9,实现单个炮孔组超前预爆破。
[0110] 本实施例中，4个所述第一炮孔7和4个所述第二炮孔8的布置参数详见表1 :
[0111] 表1炮孔布置参数表
[0112]
【主权项】
1. 一种基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，所开采的急倾斜特厚煤层 为煤层倾角45°以上且煤层厚度8m以上的煤层，其特征在于：沿煤层走向由后向前分多个 开采节段对所述急倾斜特厚煤层进行开采，多个所述开采节段的开采方法均相同且其沿煤 层走向上的长度均为L，其中L = 30m~50m ;对所述急倾斜特厚煤层的一个开采节段进行 开采时，过程如下： 步骤一、巷道施工：在当前开采节段的下部左右两侧分别施工一个通风巷道，两个所述 通风巷道分别为进风巷（3)和回风巷（4); 步骤二、顶煤超前预爆弱化：对当前开采节段进行顶煤超前预爆弱化，过程如下： 步骤201、需爆破煤层确定：根据预先设计的当前开采节段回采过程中所留护顶煤层 (5)的厚度和工作面回采高度，对当前开采节段的需爆破煤层（9)的顶底部高度分别进行 确定； 当前开采节段的回采工作面上方的顶煤由下至上分为护顶煤层（5)、需爆破煤层（9) 和工作面保护煤层（10)三个煤层，所述需爆破煤层（9)位于护顶煤层（5)与工作面保护煤 层（10)之间；其中，当前开采节段的回采工作面为当前回采工作面（11); 步骤202、炮孔钻取：先沿工作面推进方向在当前回采工作面（11)前方的需爆破煤层 (9)上选取多个爆破面，多个所述爆破面由前至后布设且其均为与工作面推进方向呈垂直 布设的平面，相邻两个所述爆破面之间的间距为3m~5m ;多个所述爆破面包括多个第一 爆破面和多个第二爆破面，所述第一爆破面与所述第二爆破面呈交错布设；之后，采用钻机 从步骤一中施工完成的进风巷（3)，由后向前在每个所述第一爆破面上钻取多个第一炮孔 (7)，并由后向前在每个所述第二爆破面上钻取多个第二炮孔（8)，多个所述第一炮孔（7) 呈扇形布设且其沿逆时针方向由后向前进行布设，多个所述第二炮孔（8)呈扇形布设且其 沿逆时针方向由后向前进行布设；所述第一炮孔（7)和第二炮孔（8)均为从后向前逐渐向 上倾斜的炮孔； 步骤203、装药及封孔：向步骤202中所有第一炮孔（7)和所有第二炮孔（8)的内侧上 部均装填炸药，所述第一炮孔（7)和第二炮孔（8)内装填炸药的节段均为装药段；装药完成 后，对各第一炮孔（7)和各第二炮孔（8)分别进行封孔； 所述第一炮孔（7)和第二炮孔（8)的装药段均位于需爆破煤层（9)内； 步骤204、第一次爆破：沿工作面推进方向，由后向前起爆多个所述第一爆破面上的第 一炮孔（7)，对当前开采节段的需爆破煤层（9)进行第一次爆破； 步骤205、第二次爆破：沿工作面推进方向，由后向前起爆多个所述第二爆破面上的第 二炮孔（8)，对当前开采节段的需爆破煤层（9)进行第二次爆破； 步骤三、煤层开采：按照放顶煤开采方法且沿煤层走向由前向后对当前开采节段进行 回采，直至完成当前开采节段的开采过程； 步骤四、下一个开采节段开采：按照步骤一至步骤三中所述的方法，对下一个开采节段 进行开采； 步骤五、多次重复步骤四，直至完成所述急倾斜特厚煤层的全部开采过程。
2. 按照权利要求1所述的基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，其特征 在于：步骤202中所述第一炮孔（7)和第二炮孔（8)的孔径均为O IOOmm~O 120_。
3. 按照权利要求1或2所述的基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，其 特征在于：步骤202中进行炮孔钻取时，采用ZDY-800型钻机进行钻孔；步骤203中进行装 药及封孔时，采用BCJ - 5型装药机进行正向装药，采用BQF-100封孔器进行封孔。
4. 按照权利要求1或2所述的基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，其 特征在于：步骤201中进行需爆破煤层位置确定之前，先对当前开采节段的超前预爆区域 进行确定； 对当前开采节段的超前预爆区域进行确定时，根据当前回采工作面（11)的采动影响 范围对所述超前预爆区域的前后端位置进行确定； 所述超前预爆区域位于当前回采工作面（11)前方且其沿工作面推进方向上的长度LO = L-Itl，所述超前预爆区域的前后端与当前回采工作面（11)的距离分别为L和Itl;其中，U 为当前回采工作面（11)的采动影响范围沿工作面推进方向上的长度； 步骤202中多个所述爆破面均位于所述超前预爆区域内。
5. 按照权利要求4所述的基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，其特征 在于：步骤三中由前向后对当前开采节段进行开采时，所述进风巷（3)和回风巷（4)的内侧 均留有一个护巷煤柱（6)，所述超前预爆区域位于两个所述护巷煤柱（6)之间； 对当前开采节段的超前预爆区域进行确定时，还需根据预先设计的进风巷（3)和回风 巷（4)内侧所留护巷煤柱（6)的宽度，对所述超前预爆区域的两侧边界线进行确定；所述超 前预爆区域的两侧边界线分别为边界线Ll和边界线L2,其中边界线Ll为靠近进风巷（3) 一侧的边界线，边界线L2为靠近回风巷（4) 一侧的边界线。
6. 按照权利要求4所述的基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，其特征 在于：对当前回采工作面（11)的采动影响范围进行确定时，先对当前回采工作面（11)前方 煤体的支承压力进行监测，并根据监测结果对采动影响范围进行确定；所述超前预爆区域 为支承压力变化平稳且支承压力变化幅度小于〇? 5MPa的应力平衡区域，所述采动影响范 围为支承压力变化剧烈且支承压力变化幅度不小于〇? 5MPa的区域； 对当前回采工作面（11)前方煤体的支承压力进行监测时，通过布设在当前回采工作 面（11)前方煤体内的多个顶板压力监测器进行监测。
7. 按照权利要求4所述的基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，其特征 在于：所述的Iq= 8m~12m。
8. 按照权利要求5所述的基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，其特征 在于：步骤202中多个所述第一爆破面上钻取的第一炮孔（7)的数量和各第一炮孔（7)的 布设位置与结构均相同，多个所述第二爆破面上钻取的第二炮孔（8)的数量和各第二炮孔 (8)的布设位置与结构均相同，所述第一爆破面上钻取的第一炮孔（7)与所述第二爆破面 上钻取的第二炮孔（8)呈交错布设； 每个所述第一爆破面上钻取第一炮孔（7)的数量均为四个，四个所述第一炮孔（7)沿 逆时针方向由后向前分别为1#炮孔、3#炮孔、5#炮孔和7#炮孔，所述1#炮孔、3#炮孔、5# 炮孔和7#炮孔与水平面之间的夹角分别为Al、A3、A5和A7 ; 每个所述第二爆破面上钻取第二炮孔（8)的数量均为四个，四个所述第二炮孔（8)沿 逆时针方向由后向前分别为2#炮孔、4#炮孔、6#炮孔和8#炮孔，所述2#炮孔、4#炮孔、6# 炮孔和8#炮孔与水平面之间的夹角分别为A2、A4、A6和A8 ;其中，Al > A2 > A3 > A4 > A5 > A6 > A7 > A8。
9. 按照权利要求8所述的基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，其特征 在于：所述的1#炮孔、2#炮孔、3#炮孔、4#炮孔、5#炮孔和6#炮孔的顶端均与需爆破煤层 (9)的顶部相平齐，所述1#炮孔、2#炮孔、3#炮孔、4#炮孔、5#炮孔、6#炮孔和7#炮孔的装 药段均位于所述超前预爆区域的两侧边界线之间，1#炮孔的装药段顶端位于2#炮孔的装 药段底端前侧，2#炮孔的装药段顶端位于3#炮孔的装药段底端前侧，3#炮孔的装药段顶端 位于4#炮孔的装药段底端前侧，4#炮孔的装药段顶端位于5#炮孔的装药段底端前侧，5# 炮孔的装药段顶端位于6#炮孔的装药段底端前侧，6#炮孔的装药段顶端位于7#炮孔的装 药段底端前侧；1#炮孔的装药段底端与边界线Ll平齐，8#炮孔的装药段顶端与边界线L2 相平齐，7#炮孔的装药段顶端位于需爆破煤层（9)的顶部下方且其位于回风巷（4)内侧所 留的护巷煤柱（6)内。
10. 按照权利要求1或2所述的基于顶煤超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺， 其特征在于：步骤202中多个所述第一爆破面上钻取的第一炮孔（7)的数量和各第一炮孔 (7)的布设位置与结构均相同，多个所述第二爆破面上钻取的第二炮孔（8)的数量和各第 二炮孔（8)的布设位置与结构均相同，所述第一爆破面上钻取的第一炮孔（7)与所述第二 爆破面上钻取的第二炮孔（8)呈交错布设。
【专利摘要】本发明公开了一种基于超前预爆弱化的急倾斜特厚煤层采煤工艺，沿煤层走向由后向前分多个开采节段对所述急倾斜特厚煤层进行开采，对一个开采节段进行开采时，过程如下：一、巷道施工；二、顶煤超前预爆弱化，过程如下：201、需爆破煤层确定；202、炮孔钻取：采用钻机从进风巷钻取炮孔；203、装药及封孔；204、第一次爆破；205、第二次爆破；三、煤层开采；四、下一个开采节段开采；五、多次重复步骤四，直至完成所述急倾斜特厚煤层的全部开采过程。本发明工艺步骤简单、设计合理且开采效率高、工作面回采率高、使用效果好，能解决现有采煤工艺存在的工艺复杂、工作面回采率较低、安全隐患多、开采效率低等问题。
【IPC分类】E21C41-16
【公开号】CN104879128
【申请号】CN201510290580
【发明人】来兴平, 崔峰, 陈建强, 曹建涛, 漆涛, 单鹏飞, 张新战, 蒋东晖, 蒋新军, 常博
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月31日