專利名稱：一種綜采放頂煤工作面u+u型通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種厚煤層綜采放頂煤工作面U+U型通風(fēng)系統(tǒng)，屬厚煤層綜采放頂煤開(kāi)采工作面布置方式和通風(fēng)設(shè)置的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，5米以上的厚煤層90%以上都采用綜采放頂煤方法開(kāi)采，該方法具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大的優(yōu)點(diǎn)，但也存在丟煤多、煤炭回收率低的問(wèn)題，特別是煤層瓦斯含量大、煤塵濃度高、煤炭自燃等隱患嚴(yán)重威脅著工作面的安全生產(chǎn)；合理的巷道布置方式和通風(fēng)系統(tǒng)是解決放頂煤工作面瓦斯、煤塵和煤炭自燃的最經(jīng)濟(jì)有效的方式；為實(shí)現(xiàn)綜采放頂煤工作面的安全生產(chǎn)，通風(fēng)系統(tǒng)采用工作面的進(jìn)風(fēng)順槽進(jìn)風(fēng)，經(jīng)回采工作面，由回風(fēng)順槽將污風(fēng)排進(jìn)總回風(fēng)巷的U型通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了如下改進(jìn) U + L型通風(fēng)系統(tǒng)包括U型通風(fēng)系統(tǒng)和與回風(fēng)順槽平行的同層位、水平間距15 35米的尾巷。U+I型通風(fēng)系統(tǒng)包括U型通風(fēng)系統(tǒng)和與回風(fēng)順槽平行的但不在同一層位、水平間距5 15米的頂板瓦斯排放巷。J型通風(fēng)系統(tǒng)包括U型通風(fēng)系統(tǒng)和U型通風(fēng)系統(tǒng)的回風(fēng)巷在進(jìn)入米空區(qū)后繼續(xù)維護(hù)留用的專用排瓦斯巷，以及放水巷。然而，生產(chǎn)實(shí)踐表明U + L型通風(fēng)系統(tǒng)雖然在一定程度上緩解了底層割煤工作面瓦斯超限和回風(fēng)隅角瓦斯積聚對(duì)生產(chǎn)的威脅，但也存在需要施工大量的聯(lián)絡(luò)巷，增加巷道掘進(jìn)工程量，聯(lián)絡(luò)巷設(shè)施多造成漏風(fēng)大，給通風(fēng)系統(tǒng)管理增加了難度，切頂線以里排瓦斯巷、聯(lián)絡(luò)巷和回風(fēng)隅角通道維護(hù)工程量大，降低了采區(qū)煤炭回采率。U + I型通風(fēng)系統(tǒng)雖然能有效地減少工作面回風(fēng)隅角瓦斯超限次數(shù)，且不需要施工大量的聯(lián)絡(luò)巷，巷道斷面也相對(duì)較小，節(jié)約了大量的巷道工程，同時(shí)，還能提高資源回收率；但容易受工作面超前壓力作用出現(xiàn)排瓦斯巷頂板嚴(yán)重變形，甚至堵死，造成排瓦斯巷失效；排瓦斯巷對(duì)采空區(qū)深部瓦斯影響不大，采空區(qū)頂板來(lái)壓時(shí)會(huì)造成排瓦斯巷或回風(fēng)隅角高濃度瓦斯涌出；排瓦斯巷底板經(jīng)常發(fā)生塌透和割透現(xiàn)象，導(dǎo)致回風(fēng)隅角和后部三角區(qū)瓦斯?jié)舛瘸抻绊懮a(chǎn)。J型通風(fēng)系統(tǒng)雖然提供了一進(jìn)兩回的通風(fēng)方式，但需要在采空區(qū)安裝三角形支架保留巷道，通過(guò)在采空區(qū)保留的通道與專門(mén)設(shè)置的放水巷相通；這種通風(fēng)系統(tǒng)在采空區(qū)保留通道，一方面增加了維護(hù)費(fèi)用，另一方面必須布置放水巷和需要適合布置放水巷的開(kāi)采條件。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和狀況，根據(jù)厚煤層、高瓦斯綜采放頂煤開(kāi)采的特點(diǎn)，提供一種U+ U型通風(fēng)系統(tǒng)，采用雙巷進(jìn)風(fēng)、雙巷回風(fēng)、排瓦斯巷沿采空區(qū)布置，改變采空區(qū)的漏風(fēng)流場(chǎng)和瓦斯分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)采空區(qū)和回風(fēng)隅角瓦斯涌出的有效治理。技術(shù)方案
本發(fā)明綜采放頂煤工作面U+U型通風(fēng)系統(tǒng)包括煤層底板、煤層頂板、沿煤層底板布置的進(jìn)風(fēng)順槽、膠帶順槽、回風(fēng)順槽、回采工作面、通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷、瓦斯排放巷、采區(qū)輔運(yùn)大巷、采區(qū)回風(fēng)大巷、工作面停采線、風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、采空區(qū)；
U+U型通風(fēng)系統(tǒng)外部為外U型通風(fēng)系統(tǒng)，內(nèi)部為內(nèi)U型通風(fēng)系統(tǒng)；外部外U型通風(fēng)系統(tǒng)由采區(qū)輔運(yùn)大巷11進(jìn)入回采工作面 進(jìn)風(fēng)順槽3，經(jīng)通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷7進(jìn)入瓦斯排放巷8，經(jīng)瓦斯排放巷8與采區(qū)回風(fēng)大巷之間的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)16進(jìn)入采空區(qū)回風(fēng)大巷13，組成外U型；外U型內(nèi)部為內(nèi)U型通風(fēng)系統(tǒng)，內(nèi)U型通風(fēng)系統(tǒng)由采區(qū)膠帶大巷12進(jìn)入膠帶順槽6，經(jīng)回采工作面5進(jìn)入回采工作面回風(fēng)順槽4，然后進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)大巷13，組成內(nèi)U型；外U型與內(nèi)U型通風(fēng)系統(tǒng)之間由進(jìn)風(fēng)順槽3與膠帶順槽6之間的數(shù)個(gè)聯(lián)絡(luò)巷9、回風(fēng)順槽4與瓦斯排放巷8之間的數(shù)個(gè)聯(lián)絡(luò)巷10聯(lián)通；外U型與內(nèi)U型形成互為聯(lián)通的通風(fēng)系統(tǒng)；底層回風(fēng)順槽4與采區(qū)膠帶大巷12之間由風(fēng)門(mén)15控制AFU型與內(nèi)U型之間右部為采空區(qū)17，左部設(shè)有工作面停采線14。有益效果
本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有明顯的先進(jìn)性，是一種綜采放頂煤開(kāi)采適合采空區(qū)高瓦斯涌出的新型通風(fēng)系統(tǒng)，比常規(guī)的U型通風(fēng)增加了一個(gè)U型通風(fēng)，第一個(gè)U型和第二個(gè)U型巷道之間用橫貫聯(lián)系，排瓦斯能力強(qiáng)，工作面抗災(zāi)能力強(qiáng)，安全性高，工作面及回風(fēng)巷粉塵濃度低，工作面作業(yè)環(huán)境好-M U型通風(fēng)系統(tǒng)避免了常用的單u型通風(fēng)系統(tǒng)工作面風(fēng)量大、風(fēng)速高、粉塵濃度高，采空區(qū)瓦斯涌出量大、工作面回風(fēng)隅角超限次數(shù)多的缺點(diǎn)；同時(shí)解決了U+L尾巷風(fēng)量小、瓦斯超限次數(shù)多、粉塵濃度高的缺點(diǎn)；也避免了 U+I型通風(fēng)系統(tǒng)瓦斯涌出治理效果差、巷道維護(hù)困難的缺點(diǎn)；該系統(tǒng)適于不易自燃煤層，采空區(qū)瓦斯涌出量大、工作面風(fēng)量大的綜采放頂煤工作面；應(yīng)用實(shí)踐表明u+u型通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，風(fēng)排瓦斯功能較強(qiáng)，運(yùn)行安全可靠，工作面回風(fēng)隅角瓦斯問(wèn)題得到了有效解決，排瓦斯巷瓦斯超限次數(shù)少，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)高效綜采放頂煤開(kāi)采；由于U+U型通風(fēng)系統(tǒng)的雙巷進(jìn)風(fēng)、雙巷回風(fēng)，排瓦斯巷沿采空區(qū)布置，極大地
改變了采空區(qū)的漏風(fēng)流場(chǎng)和瓦斯分布，實(shí)現(xiàn)了對(duì)采空區(qū)和回風(fēng)隅角瓦斯涌出的有效治理。


圖I為綜采放頂煤工作面U + U型通風(fēng)系統(tǒng)平面布置圖 圖2為圖I的K一K剖面圖
圖I中所示，附圖標(biāo)記清單如下
I、煤層底板，2、煤層頂板，3、回采工作面進(jìn)風(fēng)順槽，4、回采工作面回風(fēng)順槽，5、回采工作面，6、膠帶順槽，7、通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷，8、瓦斯排放巷，9、進(jìn)風(fēng)順槽與膠帶順槽間的聯(lián)絡(luò)巷，10、回風(fēng)順槽與瓦斯排放巷間的聯(lián)絡(luò)巷，11、采區(qū)輔運(yùn)大巷，12、采區(qū)膠帶大巷，13、采區(qū)回風(fēng)大巷，14、工作面停采線，15、風(fēng)門(mén)，16、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，17、煤層采空區(qū)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明
圖I所示，為綜采放頂煤工作面U + U型通風(fēng)系統(tǒng)平面布置圖，綜采放頂煤工作面U +U型通風(fēng)系統(tǒng)包括以下部分
:1:、綜采放頂煤工作面膠帶順槽和回風(fēng)順槽沿煤層底板布置，并且分別與采區(qū)膠帶大
巷和回風(fēng)大巷連通，在底層回風(fēng)順槽上與采區(qū)膠帶大巷連通的附近設(shè)風(fēng)門(mén)15，由此形成綜采放頂煤工作面底層采煤生產(chǎn)的基本內(nèi)部U型通風(fēng)系統(tǒng)。(f..、綜采放頂煤工作面進(jìn)風(fēng)順槽、通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷沿煤層底板布置，瓦斯排放巷沿煤
層頂板布置，進(jìn)風(fēng)順槽與采區(qū)輔助運(yùn)輸大巷相連通，瓦斯排放巷與采區(qū)回風(fēng)大巷相連通的附近設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)16，由此形成綜采放頂煤工作面瓦斯排放的外部U型通風(fēng)系統(tǒng)。 : 、在底層膠帶順槽外側(cè)平行布置一條進(jìn)風(fēng)順槽，間距為30m 40m，每隔IOOm 150m布置聯(lián)絡(luò)巷，并聯(lián)通進(jìn)風(fēng)順槽與回風(fēng)順槽。震::、在底層回風(fēng)順槽外側(cè)平行布置一條位于煤層頂板的瓦斯排放巷，
間距為30m 40m，每隔30m 50m布置傾斜聯(lián)絡(luò)聯(lián)通回風(fēng)順槽，并聯(lián)通瓦斯排放巷。:f;、內(nèi)部U型通風(fēng)系統(tǒng)通過(guò)工作面回風(fēng)隅角切頂線以內(nèi)的通道及回風(fēng)順槽與瓦斯
排放巷間的聯(lián)絡(luò)巷與外部U型通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)通，有效地減少綜采工作面及回風(fēng)隅角的瓦斯超限次數(shù)，工作面產(chǎn)生的大量瓦斯通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)入瓦斯排放巷。生產(chǎn)實(shí)踐中可根據(jù)瓦斯排放巷和底層回風(fēng)順槽中瓦斯和粉塵濃度，計(jì)算和確定U + U型通風(fēng)系統(tǒng)的合理通風(fēng)風(fēng)量、風(fēng)速和風(fēng)壓。綜采放頂煤工作面U + U型通風(fēng)系統(tǒng)充分利用了瓦斯排放巷允許瓦斯和粉塵濃度高的條件，減少工作面供風(fēng)量，降低風(fēng)速，優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境，在工作面還可利用礦井現(xiàn)有的安全監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)工作面通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。圖2所示，為圖I的K — K剖面圖，圖中可知煤層底板I與煤層頂板2之間由瓦斯排放巷8、聯(lián)絡(luò)巷10聯(lián)通，在煤層底板I上設(shè)有回采工作面的回風(fēng)順槽3，膠帶順槽6。
權(quán)利要求
1. 一種綜采放頂煤工作面U+U型通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于綜采放頂煤工作面U+U型通風(fēng)系統(tǒng)包括煤層底板、煤層頂板、沿煤層底板布置的進(jìn)風(fēng)順槽、膠帶順槽、回風(fēng)順槽、回采工作面、通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷、瓦斯排放巷、采區(qū)輔運(yùn)大巷、采區(qū)回風(fēng)大巷、工作面停采線、風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、采空區(qū)； U+U型通風(fēng)系統(tǒng)外部為外U型通風(fēng)系統(tǒng)，內(nèi)部為內(nèi)U型通風(fēng)系統(tǒng)；外部外U型通風(fēng)系統(tǒng)由采區(qū)輔運(yùn)大巷(11)進(jìn)入回采工作面進(jìn)風(fēng)順槽(3)，經(jīng)通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷(7)進(jìn)入瓦斯排放巷(8)，經(jīng)瓦斯排放巷(8)與采區(qū)回風(fēng)大巷之間的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(16)進(jìn)入采空區(qū)回風(fēng)大巷(13)，組成外U型；外U型內(nèi)部為內(nèi)U型通風(fēng)系統(tǒng)，內(nèi)U型通風(fēng)系統(tǒng)由采區(qū)膠帶大巷(12)進(jìn)入膠帶順槽(6)，經(jīng)回采工作面(5)進(jìn)入回采工作面回風(fēng)順槽(4)，然后進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)大巷(13)，組成內(nèi)U型；外U型與內(nèi)U型通風(fēng)系統(tǒng)之間由進(jìn)風(fēng)順槽(3)與膠帶順槽(6)之間的數(shù)個(gè)聯(lián)絡(luò)巷(9)、回風(fēng)順槽(4)與瓦斯排放巷(8)之間的數(shù)個(gè)聯(lián)絡(luò)巷(10)聯(lián)通；外U型與內(nèi)U型形成互為聯(lián)通的通風(fēng)系統(tǒng)；底層回風(fēng)順槽(4)與采區(qū)膠帶大巷(12)之間由風(fēng)門(mén)(15)控制；外。 型與內(nèi)U型之間右部為采空區(qū)(17)，左部設(shè)有工作面停采線(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種綜采放頂煤工作面U+U型通風(fēng)系統(tǒng)，包括煤層底板、煤層頂板、沿煤層底板布置的進(jìn)風(fēng)順槽、膠帶順槽、回風(fēng)順槽、回采工作面、通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷、瓦斯排放巷、采區(qū)輔運(yùn)大巷、采區(qū)回風(fēng)大巷、工作面停采線、風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、采空區(qū)，由外部的外U型和內(nèi)部的內(nèi)U型組成雙U型通風(fēng)系統(tǒng)，中間由數(shù)個(gè)聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)通，使通風(fēng)和瓦斯氣體排放更加有效，此通風(fēng)系統(tǒng)平面設(shè)計(jì)布置先進(jìn)，提高了通風(fēng)效果，有效降低了綜采放頂煤工作面回風(fēng)隅角瓦斯超限次數(shù)，減少了因工作面回風(fēng)隅角超限造成的工作面停產(chǎn)時(shí)間，進(jìn)而提高了礦井產(chǎn)量，同時(shí)確保了生產(chǎn)安全。
文檔編號(hào)E21F1/00GK102720518SQ20121020001
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者吳玉國(guó), 周春山, 王俊峰, 鄔劍明 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)