倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭回收方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111101942A(43)申请公布日2020.05.05(21)申请号201811270992.4(22)申请日2018.10.29(71)申请人西安科技大学地址710054陕西省西安市雁塔路中段58号(72)发明人王燕孙伟博邱华富刘浪秦学斌郇超赵玉娇张波王美陈柳张小艳王湃(74)专利代理机构西安启诚专利知识产权代理事务所(普通合伙)61240代理人李艳春(51)Int.Cl.E21C41/18(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图3页(54)发明名称倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭回收方法及系统(57)摘要本发明公开了一种倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭回收方法及系统，其方法分区域对倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭进行回收，相邻两个区域通过隔离煤柱隔开；各个区域的倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭回收方法相同且均包括步骤：一、残留煤炭回收系统构建，二、残留煤炭回收；其系统包括控制器，通过隔离煤柱隔开的多个倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭回收区域，以及设置在地面上的地表充气站和地表集气站。本发明方法步骤实施方便，能够有效回收倾斜特厚煤层放顶煤开采时下盘残留煤炭，煤炭资源回收率超过60％，实用性强，使用效果好，推广应用价值高。CN111101942ACN111101942A权利要求书1/3页1.一种倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭回收方法，其特征在于，该方法分区域对倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭进行回收，相邻两个区域通过隔离煤柱(16)隔开；各个区域的倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭回收方法相同且均包括以下步骤：步骤一、残留煤炭回收系统构建，具体方法为：步骤101、在上分层开采超前距离L且下分层未开采前，在采空区对应的下分层煤层下盘回采平巷中沿煤层底板向上分层间隔打两个倾斜钻孔，形成竖直进气通道(1)和竖直排气通道(2)；步骤102、沿上分层煤层底板对应竖直进气通道(1)末端的位置打水平钻孔，形成与竖直进气通道(1)末端连接的水平进气通道(3)；沿上分层煤层底板对应竖直排气通道(2)末端的位置打水平钻孔，形成与竖直排气通道(2)末端连接的水平排气通道(4)；步骤103、打竖直钻孔连接水平进气通道(3)和水平排气通道(4)，形成气化通道(5)；步骤104、在下分层回采平巷沿煤层底板向上分层间隔打多个点燃钻孔(10)，所述点燃钻孔(10)顶部位于上分层下盘煤体下部；在下分层回采平巷沿煤层底板上上分层间隔打多个测量钻孔(11)，所述测量钻(11)孔顶部位于上分层下盘煤体上部；步骤105、在下分层回采平巷中布置进气管道(6)，并将进气管道(6)的一端与竖直进气通道(1)连接，将进气管道(6)的另一端与设置在地面上的地表充气站(8)连接；在下分层回采平巷中布置排气管道(7)，并将排气管道(7)的一端与竖直排气通道(2)连接，将排气管道(7)的另一端与设置在地面上的地表集气站(9)连接；步骤106、在点燃钻孔(10)内布置点燃管(12)，在点燃管(12)的末端装入易燃物(14)并设置电点火头(13)；在测量钻孔(11)内布置温度传感器(15)；将温度传感器(15)与控制器的输入端连接，将电点火头(13)与控制器的输出端连接；步骤二、残留煤炭回收，具体方法为：步骤201、控制器控制设置在靠近竖直进气通道(1)的点燃管(12)末端的电点火头(13)点燃点燃管(12)末端的易燃物(14)，易燃物(14)引燃煤炭；同时，地表充气站(8)制备好的富氧混合气通过进气管道(6)、竖直进气通道(1)和水平进气通道(3)送到气化通道(5)，使煤炭稳定燃烧；煤炭燃烧产生的混合气体经水平排气通道(4)、竖直排气通道(2)、排气管道(7)进入地表集气站(9)；温度传感器(15)对温度进行实时检测并将检测到的温度信号传输给控制器；步骤202、控制器将多个温度传感器(15)检测到的温度信号与预先设置的火焰温度相比对，当有温度传感器(15)检测到的温度信号达到火焰温度时，停止充入富氧混合气；当温度传感器(15)检测到的温度信号均低于火焰温度时，执行步骤203；步骤203、控制器控制与上一根点燃管(12)相邻的点燃管(12)末端的电点火头(13)点燃点燃管(12)末端的易燃物(14)，易燃物(14)引燃煤炭；同时，地表充气站(8)制备好的富氧混合气通过进气管道(6)、竖直进气通道(1)和水平进气通道(3)送到气化通道(5)，使煤炭稳定燃烧；煤炭燃烧产生的混合气体经水平排气通道(4)、竖直排气通道(2)、排气管道(7)进入地表集气站(9)；温度传感器(15)对温度进行实时检测并将检测到的温度信号传输给控制器；步骤204、控制器将多个温度传感器(15)检测到的温度信号与预先