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专利号: 2018115966997
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种控制地表台阶下沉的巨厚煤层分层开采方法,其特征在于:包括分层划分、台阶煤柱宽度确定、梯度开采三步;

所述的分层划分是根据裂隙带发育高度、煤岩体碎胀系数、最上层关键岩层位置及修正系数确定分层厚度;

分层划分的方式为:

开采过程中,使导水裂隙带高度H0小于等于最上层关键岩层高度Hg,即H0≤Hg;根据导水裂隙带计算公式:

得出每分层厚度:

式中:M—分层厚度,m;

H0—导水裂隙带高度,m;

Hg—最上层关键岩层高度,m;

k—岩石碎胀系数;

p—经验系数,取1~3;

根据现有放顶煤开采技术,则考虑分层开采时,关键层发生移动,覆岩受重复采动影响,对分层厚度计算结果进行修正:

式中:b—修正系数,0.60~1;

n—1,2,3……;

台阶煤柱宽度确定方式为:所述的台阶煤柱宽度确定是以减少覆岩重复采动影响为目的,根据开采地表下沉范围,结合充分采动角与边界角,对下一分层预留暂不开采煤柱宽度进行计算的过程;

第n层与第n+1层之间台阶煤柱宽度计算公式为:式中:a(n,n+1)—第n分层与第n+1之间台阶煤柱宽度,m;

Hn—第n分层开采后地表距煤层的距离,m;

ψ—充分采动角,°;

δ—边界角,°;

梯度开采的方式为:

根据步骤一计算的分层厚度对巨厚煤层进行分层划分,结合步骤二计算的台阶煤柱宽度,根据各个分层时空关系确定开采顺序;

当第n分层工作面开采范围满足以下公式时,进行第n+1分层的开采,依次循环,形成自上而下梯度开采;

l≥gn+1+a(n,n+1)                          公式6式中:l—第n分层开采距离;

gn+1—第n+1分层工作面长度。