CN102720518B - 一种综采放顶煤工作面u+u型通风系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种综采放顶煤工作面U+U型通风系统，包括煤层底板、煤层顶板、沿煤层底板布置的进风顺槽、胶带顺槽、回风顺槽、回采工作面、通风联络巷、瓦斯排放巷、采区辅运大巷、采区回风大巷、工作面停采线、风门、调节风门、采空区，由外部的外U型和内部的内U型组成双U型通风系统，中间由数个联络巷联通，使通风和瓦斯气体排放更加有效，此通风系统平面设计布置先进，提高了通风效果，有效降低了综采放顶煤工作面回风隅角瓦斯超限次数，减少了因工作面回风隅角超限造成的工作面停产时间，进而提高了矿井产量，同时确保了生产安全。

Description

一种综采放顶煤工作面U+U型通风系统

技术领域

本发明涉及一种厚煤层综采放顶煤工作面U+U型通风系统，属厚煤层综采放顶煤开采工作面布置方式和通风设置的技术领域。

背景技术

目前，5米以上的厚煤层90%以上都采用综采放顶煤方法开采，该方法具有生产工艺简单，生产效率高，产量大的优点，但也存在丢煤多、煤炭回收率低的问题，特别是煤层瓦斯含量大、煤尘浓度高、煤炭自燃等隐患严重威胁着工作面的安全生产；合理的巷道布置方式和通风系统是解决放顶煤工作面瓦斯、煤尘和煤炭自燃的最经济有效的方式；为实现综采放顶煤工作面的安全生产，通风系统采用工作面的进风顺槽进风，经回采工作面，由回风顺槽将污风排进总回风巷的U型通风系统进行了如下改进：

U＋L型通风系统包括U型通风系统和与回风顺槽平行的同层位、水平间距15～35米的尾巷。

U＋I型通风系统包括U型通风系统和与回风顺槽平行的但不在同一层位、水平间距5～15米的顶板瓦斯排放巷。

J型通风系统包括U型通风系统和U型通风系统的回风巷在进入采空区后继续维护留用的专用排瓦斯巷，以及放水巷。

然而，生产实践表明：U＋L型通风系统虽然在一定程度上缓解了底层割煤工作面瓦斯超限和回风隅角瓦斯积聚对生产的威胁，但也存在需要施工大量的联络巷，增加巷道掘进工程量，联络巷设施多造成漏风大，给通风系统管理增加了难度，切顶线以里排瓦斯巷、联络巷和回风隅角通道维护工程量大，降低了采区煤炭回采率。

U＋I型通风系统虽然能有效地减少工作面回风隅角瓦斯超限次数，且不需要施工大量的联络巷，巷道断面也相对较小，节约了大量的巷道工程，同时，还能提高资源回收率；但容易受工作面超前压力作用出现排瓦斯巷顶板严重变形，甚至堵死，造成排瓦斯巷失效；排瓦斯巷对采空区深部瓦斯影响不大，采空区顶板来压时会造成排瓦斯巷或回风隅角高浓度瓦斯涌出；排瓦斯巷底板经常发生塌透和割透现象，导致回风隅角和后部三角区瓦斯浓度超限影响生产。

J型通风系统虽然提供了一进两回的通风方式，但需要在采空区安装三角形支架保留巷道，通过在采空区保留的通道与专门设置的放水巷相通；这种通风系统在采空区保留通道，一方面增加了维护费用，另一方面必须布置放水巷和需要适合布置放水巷的开采条件。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对现有技术的不足和状况，根据厚煤层、高瓦斯综采放顶煤开采的特点，提供一种U＋U型通风系统，采用双巷进风、双巷回风、排瓦斯巷沿采空区布置，改变采空区的漏风流场和瓦斯分布，实现对采空区和回风隅角瓦斯涌出的有效治理。

技术方案

本发明综采放顶煤工作面U+U型通风系统包括：煤层底板、煤层顶板、沿煤层底板布置的进风顺槽、胶带顺槽、回风顺槽、回采工作面、通风联络巷、瓦斯排放巷、采区辅运大巷、采区回风大巷、工作面停采线、风门、调节风门、采空区；

U+U型通风系统外部为外U型通风系统，内部为内U型通风系统；外部外U型通风系统由采区辅运大巷11进入回采工作面进风顺槽3，经通风联络巷7进入瓦斯排放巷8，经瓦斯排放巷8与采区回风大巷之间的调节风门16进入采空区回风大巷13，组成外U型；外U型内部为内U型通风系统，内U型通风系统由采区胶带大巷12进入胶带顺槽6，经回采工作面5进入回采工作面回风顺槽4，然后进入采区回风大巷13，组成内U型；外U型与内U型通风系统之间由进风顺槽3与胶带顺槽6之间的数个联络巷9、回风顺槽4与瓦斯排放巷8之间的数个联络巷10联通；外U型与内U型形成互为联通的通风系统；底层回风顺槽4与采区胶带大巷12之间由风门15控制；外U型与内U型之间右部为采空区17，左部设有工作面停采线14。

有益效果

本发明与背景技术相比具有明显的先进性，是一种综采放顶煤开采适合采空区高瓦斯涌出的新型通风系统,比常规的U型通风增加了一个U型通风，第一个U型和第二个U型巷道之间用横贯联系，排瓦斯能力强，工作面抗灾能力强，安全性高，工作面及回风巷粉尘浓度低，工作面作业环境好；双U型通风系统避免了常用的单U型通风系统工作面风量大、风速高、粉尘浓度高，采空区瓦斯涌出量大、工作面回风隅角超限次数多的缺点；同时解决了U+L尾巷风量小、瓦斯超限次数多、粉尘浓度高的缺点；也避免了U+I型通风系统瓦斯涌出治理效果差、巷道维护困难的缺点；该系统适于不易自燃煤层，采空区瓦斯涌出量大、工作面风量大的综采放顶煤工作面；应用实践表明：U+U型通风系统设计合理，风排瓦斯功能较强，运行安全可靠，工作面回风隅角瓦斯问题得到了有效解决，排瓦斯巷瓦斯超限次数少，实现了高产高效综采放顶煤开采；由于U+U型通风系统的双巷进风、双巷回风，排瓦斯巷沿采空区布置，极大地

改变了采空区的漏风流场和瓦斯分布，实现了对采空区和回风隅角瓦斯涌出的有效治理。

附图说明

图1为综采放顶煤工作面U＋U型通风系统平面布置图

图2为图1的K－K剖面图

图1中所示，附图标记清单如下：

1、煤层底板，2、煤层顶板，3、回采工作面进风顺槽，4、回采工作面回风顺槽，5、回采工作面，6、胶带顺槽，7、通风联络巷，8、瓦斯排放巷，9、进风顺槽与胶带顺槽间的联络巷，10、回风顺槽与瓦斯排放巷间的联络巷，11、采区辅运大巷，12、采区胶带大巷，13、采区回风大巷，14、工作面停采线，15、风门，16、调节风门，17、煤层采空区。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明：

图1所示，为综采放顶煤工作面U＋U型通风系统平面布置图，综采放顶煤工作面U＋U型通风系统包括以下部分：

、综采放顶煤工作面胶带顺槽和回风顺槽沿煤层底板布置，并且分别与采区胶带大巷和回风大巷连通，在底层回风顺槽上与采区胶带大巷连通的附近设风门15，由此形成综采放顶煤工作面底层采煤生产的基本内部U型通风系统。

、综采放顶煤工作面进风顺槽、通风联络巷沿煤层底板布置，瓦斯排放巷沿煤层顶板布置，进风顺槽与采区辅助运输大巷相连通，瓦斯排放巷与采区回风大巷相连通的附近设调节风门16，由此形成综采放顶煤工作面瓦斯排放的外部U型通风系统。

、在底层胶带顺槽外侧平行布置一条进风顺槽，间距为30m～40m，每隔100m～150m布置联络巷，并联通进风顺槽与回风顺槽。

、在底层回风顺槽外侧平行布置一条位于煤层顶板的瓦斯排放巷，

间距为30m～40m，每隔30m～50m布置倾斜联络联通回风顺槽，并联通瓦斯排放巷。

、内部U型通风系统通过工作面回风隅角切顶线以内的通道及回风顺槽与瓦斯排放巷间的联络巷与外部U型通风系统联通，有效地减少综采工作面及回风隅角的瓦斯超限次数，工作面产生的大量瓦斯通过联络巷进入瓦斯排放巷。

生产实践中可根据瓦斯排放巷和底层回风顺槽中瓦斯和粉尘浓度，计算和确定U＋U型通风系统的合理通风风量、风速和风压。

综采放顶煤工作面U＋U型通风系统充分利用了瓦斯排放巷允许瓦斯和粉尘浓度高的条件，减少工作面供风量，降低风速，优化生产环境，在工作面还可利用矿井现有的安全监控系统，对工作面通风系统参数进行实时监控，保证通风系统稳定可靠。

图2所示，为图1的K－K剖面图，图中可知煤层底板1与煤层顶板2之间由瓦斯排放巷8、联络巷10联通，在煤层底板1上设有回采工作面的回风顺槽3，胶带顺槽6。

Claims (1)

1.一种综采放顶煤工作面U+U型通风系统，其特征在于：综采放顶煤工作面U+U型通风系统包括：煤层底板、煤层顶板、沿煤层底板布置的进风顺槽、胶带顺槽、回风顺槽、回采工作面、通风联络巷、瓦斯排放巷、采区辅运大巷、采区回风大巷、工作面停采线、风门、调节风门、采空区；

U+U型通风系统外部为外U型通风系统，内部为内U型通风系统；外部外U型通风系统由采区辅运大巷（11）进入回采工作面进风顺槽（3），经通风联络巷（7）进入瓦斯排放巷（8），经瓦斯排放巷（8）与采区回风大巷之间的调节风门（16）进入采空区回风大巷（13），组成外U型；外U型内部为内U型通风系统，内U型通风系统由采区胶带大巷（12）进入胶带顺槽（6），经回采工作面（5）进入回采工作面回风顺槽（4），然后进入采区回风大巷（13），组成内U型；外U型与内U型通风系统之间由进风顺槽（3）与胶带顺槽（6）之间的数个联络巷（9）、回风顺槽（4）与瓦斯排放巷（8）之间的数个联络巷（10）联通；外U型与内U型形成互为联通的通风系统；底层回风顺槽（4）与采区胶带大巷（12）之间由风门（15）控制；外U型与内U型之间右部为采空区（17），左部设有工作面停采线（14）。