本技术介绍了一种全岩层保护煤层混采技术及其设备配置方案,旨在高效开采高瓦斯低透气性的保护煤层。该技术首先通过调研收集极薄煤层保护层的地质参数,如岩层厚度、硬度和煤层厚度等,然后根据这些参数确定近距离极薄保护层工作面的开采方案。接着,根据开采方案选择合适的综采设备,包括采煤机、刮板输送机、液压支架等。本发明通过设备选型配套和预裂爆破技术,实现了对近全岩保护层煤岩的安全、经济开采。
背景技术
随着开采深度的增加受深部岩体赋存环境影响,地质条件的复杂性增大,煤岩体在深部“高地应力、高地温、高瓦斯”赋存环境下,其本真物理力学属性、采动力学行为以及采动响应特征等与浅部煤层存在显著差异,煤层群开采条件煤层瓦斯压力、瓦斯含量、绝对瓦斯涌出量较浅部煤层大,且煤层透气性进一步降低导致原作为保护层开采的无突出危险煤层或突出危险性较小的煤层升级为突出煤层或强突出煤层,可供选择的煤层保护层越来越少,首采煤层难以选择、区域性瓦斯治理难度极大,传统煤层保护层开采方式遭到巨大挑战,此迫切需要寻求一种解决此类开采条件下区域性瓦斯治理难题的技术措施,并探索相关机理。
目前国内外对0.25m以下煤层及普氏系数7~9的岩石采主要用炮采工艺或刨煤机开采,综合机械化开采技术尚无成熟经验。近距离极薄保护层开采具有以下难点:(1)工作面由极薄煤层及厚岩层共同构成,近似于开采一个全岩保护层;(2)极薄煤层工作面采高1.8m左右,岩层厚度占开采厚度比例70%及以上,且岩层强度较高。
在近距离极薄保护层工作面夹矸厚度极大,工作面中岩层厚度大于0.8m的占整个保护层绝大部分,岩层的普氏硬度系数f在7~9之间,强度较高的情况下,保护层工作面开采难度大,难以采用传统综采直接开采。研究发现针对此类矸石含量较高的厚夹矸或近全岩工作面采煤机截齿损坏严重,更换频繁,采煤设备维修频率亦随之提高,回采进度受到严重影响,难以取得理想的技术经济效果。
实现思路