一种煤炭与其伴生油页岩联合开采方法

摘要

本发明提供一种煤炭与其伴生油页岩联合开采方法。实施方法是在煤层与其伴生油页岩位于合理开采层间距范围内时，先开采位于下部的煤炭资源，充分利用矿山支承压力使位于上覆岩层中的伴生油页岩发生破坏、强度降低。然后再滞后开采上部的伴生油页岩，实现煤炭与其伴生油页岩两种资源联合开采。这样能够避免油页岩单独开采时，因油页岩强度较大而导致采煤机破岩困难的缺点。该开采方法能够充分利用已有的基础设施和井巷工程，减少巷道掘进量，减少投资、成本低，可有效杜绝或减少与煤炭伴生的油页岩丢弃严重的现象，提高资源利用率，经济价值巨大，对缓解常规能源供需压力、调整能源结构和保障能源安全具有重要的现实意义。

主权项

一种煤炭与其伴生油页岩联合开采方法，该方法的具体步骤如下：1)根据煤炭的实际地质赋存情况计算下部煤层开采后采空区上覆岩层中垮落带和裂隙带的最大高度，确定煤层与其上部伴生油页岩的合理开采层间距范围。当伴生油页岩处于垮落带范围内时，油页岩强度较低，有利于采煤机切割，但其整体连续性受到严重破坏，容易产生较大的台阶错动，导致油页岩开采时需要挑顶或卧底；当伴生油页岩处于弯曲下沉带范围内时，其整体连续性较好，但油页岩强度仍然较高，不利于采煤机切割。因此，伴生油页岩应处于裂隙带内，这样既能保证油页岩产生一定程度的损伤破坏，降低其强度，又能避免其发生台阶错动。煤层与其伴生油页岩的合理开采层间距范围D为：H_k＜D＜H_l，式中，H_k为垮落带最大高度，m；H_l为裂隙带最大高度，m；2)在煤层与其上部伴生油页岩位于合理开采层间距范围内时，先开采下部的煤层，煤层采出后采空区上覆岩层在矿山支承压力作用下发生变形、移动、弯曲和破坏，使上覆岩层中的油页岩发生破坏、强度降低；3)在下部煤层已开采一定距离后，伴生油页岩在上覆岩层的重力作用下被重新压实，待油页岩被重新适当压实后，再开采上覆岩层中的油页岩；4)伴生油页岩工作面的回采巷道布置于下部煤层开采后，油页岩中的应力降低区，采用全空间协同控制技术支护；5)在滞后开采上部伴生油页岩资源过程中，上部油页岩工作面布置于顶板运动破坏稳定区，采煤机先开采靠近煤层强度更低的油页岩，使远离煤层的油页岩发生进一步的卸荷破坏。