CN107939440A - 综采工作面设备的回撤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综采工作面设备的回撤方法，包括：(1)在综采工作面上相对设置回风顺槽和主运顺槽，待回撤部件设置在回风顺槽和主运输槽之间；(2)将待回撤部件沿着综采工作面的延伸方向分离为若干个子部件；(3)在综采工作面上设置密闭墙，回风顺槽和主运顺槽分别与密闭墙形成第一回撤区域和第二回撤区域；(4)向第一回撤区域和/或第二回撤区域通入阻燃介质，将位于第一回撤区域内的子部件通过回风顺槽回撤；将位于第二回撤区域内的子部件通过主运顺槽回撤。本发明提供一种综采工作面设备的回撤方法，缩短回撤时间，将回撤时间降低至煤炭自然发火期之前，从根本上切断了采空区发火要素，从而达到防灭火目的，而且成本低、效果好。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，更具体地，涉及一种综采工作面设备的回撤方法。
背景技术
综采工作面的设备回撤是煤炭开采过程中的重要环节，目前回撤工艺主要包括：一种是通过采煤机自主截割回撤通道，在回撤通道内运输回撤设备，至撤离工作面；一种是通过提前掘出超前回撤通道，综采工作面停在超前回撤通道处，通过超前回撤通道回撤设备。无论是采用哪种回撤工艺，回撤设备在回撤通道内均为顺序回撤，顺序回撤面临的问题是需要经过具有发火危险的采空区。
通过上述回撤工艺回撤设备过程中，可能会面临煤炭自然发火期短的工作面，受到采空区自然发火的威胁。虽然可通过提前在采空区注氮、注浆来封闭采空区隔绝氧，或在回采过程中，预先向工作面抛撒阻化剂，或在有自然发火征兆时，在采空区采用注水玻璃、液氮、注水等达到灭火目的，但上述方法都存在针对性不强，增加材料等物力及人工投入，增加生产成本且防灭火效果不好等不足之处。
在煤层自然发火期短的采空区，工作面回撤工艺选择则是重中之重，往往决定了生产成本投入大小及工程能否安全顺利完成。在设备回撤期间采用的防灭火方法都在不同程度上增加了施工工程量或是增加了防灭火资金投入。因此，需要一种综采工作面设备的回撤方法，来解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种综采工作面设备的回撤方法，缩短回撤时间，将回撤时间降低至煤炭自然发火期之前，从根本上切断了采空区发火要素，从而达到防灭火目的，而且成本低、效果好。
基于上述目的本发明提供的一种综采工作面设备的回撤方法，包括：
(1)在综采工作面上相对设置回风顺槽和主运顺槽，待回撤部件设置在所述回风顺槽和所述主运输槽之间；
(2)将所述待回撤部件沿着所述综采工作面的延伸方向分离为若干个子部件；
(3)在所述综采工作面上设置密闭墙，所述回风顺槽和所述主运顺槽分别与所述密闭墙形成第一回撤区域和第二回撤区域；
(4)向所述第一回撤区域和/或所述第二回撤区域通入阻燃介质，将位于所述第一回撤区域内的所述子部件通过所述回风顺槽回撤；将位于所述第二回撤区域内的所述子部件通过所述主运顺槽回撤。
优选地，在步骤(1)之前还包括：在所述综采工作面内设置移动部件，所述移动部件可沿所述综采工作面的延伸方向移动，所述移动部件与所述待回撤部件连接，且用于运输所述子部件。
优选地，在步骤(1)中还包括：在所述回风顺槽和所述主运顺槽内均设置供风单元，所述供风单元用于向所述综采工作面提供所述阻燃介质。
优选地，在步骤(1)之前还包括：在所述综采工作面上方的巷道顶板上设置防火护顶膜，所述防火护顶膜包括柔性网和防火膜，所述柔性网贴在所述巷道顶板上，在所述柔性网上设置有阻燃层；所述防火膜与所述柔性网固定贴合，所述防火膜设置在所述柔性网的下方。
优选地，在步骤(3)之前还包括：通过所述回风顺槽和/或所述主运顺槽回撤少数所述子部件，使得所述综采工作面的延伸方向上设置有用于容纳所述密闭墙的间隙。
优选地，在步骤(3)中还包括：在所述第一回撤区域和所述第二回撤区域内均施工混凝土地坪。
优选地，所述回撤方法还包括步骤(5)：所述待回撤部件回撤完成后，在所述回风顺槽和所述主运顺槽内均设置防火密闭墙。
优选地，在步骤(4)中还包括：通过所述回风顺槽回撤所述第一回撤区域内所述第一子部件时，在所述主运顺槽内设置用于密闭所述第二回撤区域的第一临时密闭墙，回撤完成后拆除所述第一临时密闭墙，启封所述第二回撤区域；或者通过所述主运顺槽回撤所述第二回撤区域内所述第二子部件时，在所述回风顺槽内设置用于密闭所述第一回撤区域的第二临时密闭墙，回撤完成后拆除所述第二临时密闭墙，启封所述第一回撤区域。
优选地，所述第一临时密闭墙密闭所述第二回撤区域后，向所述第一回撤区域注入阻燃介质；或者所述第二临时密闭墙密闭所述第一回撤区域后，向所述第二回撤区域注入所述阻燃介质。
另外，优选地，通过所述回风顺槽对所述第一回撤区域内所述第一子部件回撤完成后，在所述回风顺槽内设置所述防火密闭墙，然后拆除所述第一临时密闭墙，启封所述第二回撤区域；或者通过所述主运顺槽对所述第二回撤区域内所述第二子部件回撤完成后，在所述主运顺槽内设置所述防火密闭墙，然后拆除所述第二临时密闭墙，启封所述第一回撤区域。
从上面所述可以看出，本发明提供的综采工作面设备的回撤方法，与现有技术相比，具有以下优点：首先，使用上述回撤方法对综采工作面的设备进行回撤，可提高回撤速度，缩短回撤时间，在煤层自燃所需时间达到前完成设备回撤，从根源上解决煤层自燃问题。其次，不需要增加大量的回撤通道、硐室等巷道施工，大大降低了作业量。再次，向处于回撤期间的回撤区域提供阻燃介质，可以降低氧气浓度，进一步降低可燃性，防灭火效果好；同时能够避免阻燃介质的浪费，节省大量费用。最后，施工相对灵活，可根据现场要求，两个回撤区域可同时进行回撤操作，进一步缩短回撤时间；还可以独立进行回撤操作，针对性较强，防灭火效果好。
附图说明
通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1a～1c为本发明具体实施例中采用的综采工作面设备的回撤方法的实施过程示意图。
其中附图标记：
1：综采工作面；2：回风顺槽；3：主运顺槽；
4：第一子部件；5：第二子部件；6：间隙；
7：密闭墙；8：第一临时密闭墙；9：防火密闭墙。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1a～1c为本发明具体实施例中采用的综采工作面设备的回撤方法的实施过程示意图。如图1a～1c所示，综采工作面设备的回撤方法包括：
(1)在综采工作面1上相对设置回风顺槽2和主运顺槽3，待回撤部件(未标识)设置在回风顺槽2和主运输槽3之间。
(2)将待回撤部件沿着综采工作面1的延伸方向分离为若干个子部件(如第一子部件4和第二子部件5)。
(3)在综采工作面1上设置密闭墙7，回风顺槽2和主运顺槽3分别与密闭墙7形成第一回撤区域(未标识)和第二回撤区域(未标识)。
(4)向第一回撤区域和/或第二回撤区域通入阻燃介质，将位于第一回撤区域内的子部件通过回风顺槽2回撤；将位于第二回撤区域内的子部件通过主运顺槽3回撤。
待回撤部件分离为多个子部件，密闭墙将综采工作面分隔为第一回撤区域和第二回撤区域，通过回风顺槽和主运顺槽同时回撤第一回撤区域和第二回撤区域内的子部件，来提高回撤速度，缩短回撤时间，使得待回撤部件在煤层自然发火期之前完成回撤；同时阻燃介质能够降低第一回撤区域和第二回撤区域内氧气的浓度，增加采空区自燃的难度，来实现回撤期间防灭火的目的。
在本实施例中，密闭墙可采用混凝土墙，密闭墙将综采工作面1分隔为两个独立的回撤区域，避免空气相互流通。
为进一步提高回撤速度，缩短回撤时间，优选地，在步骤(1)之前还包括：在综采工作面1内设置移动部件(未标识)，移动部件可沿综采工作面1的延伸方向移动，移动部件与待回撤部件连接，且用于运输子部件。
在本实施例中，移动部件采用绞车，绞车牵引子部件移动至回风顺槽和主运顺槽，装入运输车运出。
为进一步降低综采工作面在回撤期间内的氧气浓度，提高采空区煤层的自燃难度，优选地，在步骤(1)中还包括：在回风顺槽2和主运顺槽3内均设置供风单元(未标识)，供风单元用于向综采工作面1提供阻燃介质。当两个回撤区域同时工作时，两个供风单元同时工作，来降低氧气浓度；当其中一个回撤区域工作时，向该回撤区域提供阻燃介质，同时将另外一个回撤区域进行临时密闭，以便降低阻燃介质的使用量，节省费用。阻燃介质包括阻燃气体、阻燃剂、阻燃浆体等。
优选地，在步骤(1)之前还包括：在综采工作面1上方的巷道顶板上设置防火护顶膜(未标识)，防火护顶膜包括柔性网和防火膜，柔性网贴在巷道顶板上，在柔性网上设置有阻燃层；防火膜与柔性网固定贴合，防火膜设置在柔性网的下方。防火顶护膜主要起到隔离挡风作用，防止风进入采空区，避免采空区氧气浓度的增加，同时防止采空区注氮进入工作面，避免采空区氮气浓度降低，从而保证了采空区处于中低氧高氮浓度，不利于煤层发火。
为降低密闭墙的施工难度，快速完成密闭墙的施工，优选地，在步骤(3)之前还包括：通过回风顺槽2和/或主运顺槽3回撤少数子部件，使得综采工作面1的延伸方向上设置有用于容纳密闭墙7的间隙6。在大规模回撤子部件之前，先回撤少数子部件，以便在综采工作面1内腾出施工密闭墙7的空隙6，来分隔出多个可同时作业的回撤区域。
在本实施例中，密闭墙7设置在综采工作面1的中部，密闭墙7距离综采工作面1的两端的距离相等或近似相等。待回撤部件从中部分离为第一子部件4和第二子部件5，分别位于第一回撤区域和第二回撤区域；第一子部件4和第二子部件5还可以进一步分离，以便在大规模回撤前，对少量的子部件进行回撤。
通常，巷道地面的摩擦阻力较大，影响回撤速度。优选地，在步骤(3)中还包括：在第一回撤区域和第二回撤区域内均施工混凝土地坪(未示出)。回撤少量的子部件后，在第一回撤区域和第二回撤区域各自对应的地面上施工混凝土地坪，混凝土地坪可以减少待回撤部件与地面之间的摩擦阻力，提高回撤速度。
优选地，回撤方法还包括步骤(5)：待回撤部件回撤完成后，在回风顺槽2和主运顺槽3内均设置防火密闭墙9。防火密闭墙9具有隔热、抗冲击作用，能有效封堵采空区漏风，防止采空区遗煤自燃发火。
在本实施例中，防火密闭墙9包括至少三层间隔设置的墙体，墙体之间填充有混凝土等介质；防火密闭墙9上贯穿设置有观测管、措施管和反水管。
优选地，在步骤(4)中还包括：通过回风顺槽2回撤第一回撤区域内第一子部件4时，在主运顺槽3内设置用于密闭第二回撤区域的第一临时密闭墙8，回撤完成后拆除第一临时密闭墙8，启封第二回撤区域；或者通过主运顺槽3回撤第二回撤区域内第二子部件5时，在回风顺槽2内设置用于密闭第一回撤区域的第二临时密闭墙(未标识)，回撤完成后拆除第二临时密闭墙，启封第一回撤区域。第一回撤区域和第二回撤区域可依次进行回撤，在一个回撤区域进行回撤时，另一个回撤区域进行防火，来提高综采工作面的整体防灭火效果。
在本实施例中，临时密闭墙可以采用木质结构或混凝土结构，临时密闭墙用于临时密闭回撤区域，避免空气进入回撤区域。
优选地，第一临时密闭墙8密闭第二回撤区域后，向第一回撤区域注入阻燃介质；或者第二临时密闭墙密闭第一回撤区域后，向第二回撤区域注入阻燃介质。临时密闭墙可以对回撤区域进行临时密闭，作业人员可仅向回撤过程中的回撤区域注入阻燃介质，节省阻燃介质的使用量，同时可提高防灭火效果，实现安全回撤。
另外，优选地，通过回风顺槽2对第一回撤区域内第一子部件4回撤完成后，在回风顺槽2内设置防火密闭墙9，然后拆除第一临时密闭墙8，启封第二回撤区域；或者通过主运顺槽3对第二回撤区域内第二子部件5回撤完成后，在主运顺槽3内设置防火密闭墙9，然后拆除第二临时密闭墙，启封第一回撤区域。对回撤完成的采空区施工防火密闭墙9，能够确保采空区的安全，而且防火密闭墙9相对于临时密闭墙，防火效果好，使用寿命长。
下面进一步介绍综采工作面设备的回撤方法的具体实施过程，其中待回撤部件为刮板运输机。
(1)在综采工作面1上相对设置回风顺槽2和主运顺槽3，刮板运输机设置在回风顺槽2和主运输槽3之间；在综采工作面1内设置绞车，在回风顺槽2和主运顺槽3内均设置供风单元；在综采工作面1上方的巷道顶板上设置防火护顶膜。
(2)将刮板运输机从中部分离为第一子部件4和第二子部件5，每个子部件可再次进行分离，如将刮板运输机分离为机头、若干个机架、机尾等。
(3)绞车与机头连接，绞车将机头从综采工作面1移动到回风顺槽2，通过回风顺槽2将机头回撤；在两个回撤区域内施工混凝土地坪后，按照上述步骤，顺序回撤几组机架，以便综采工作面1的中部存在空隙6来施工密闭墙7，回风顺槽2和主运顺槽3分别与密闭墙7形成第一回撤区域和第二回撤区域。
(4)在主运顺槽3内设置用于密闭第二回撤区域的第一临时密闭墙8，向第一回撤区域注入阻燃介质，通过回风顺槽2回撤第一回撤区域内第一子部件4，直至回撤完成后，在回风顺槽2内设置防火密闭墙9，然后拆除第一临时密闭墙8，启封第二回撤区域；向第二回撤区域注入阻燃介质，通过主运顺槽3回撤第二回撤区域内第二子部件5，直至回撤完成，在主运顺槽3内设置防火密闭墙9。
从上面的描述和实践可知，本发明提供的综采工作面设备的回撤方法，与现有技术相比，具有以下优点：首先，使用上述回撤方法对综采工作面的设备进行回撤，可提高回撤速度，缩短回撤时间，在煤层自燃所需时间达到前完成设备回撤，从根源上解决煤层自燃问题。其次，不需要增加大量的回撤通道、硐室等巷道施工，大大降低了作业量。再次，向处于回撤期间的回撤区域提供阻燃介质，可以降低氧气浓度，进一步降低可燃性，防灭火效果好；同时能够避免阻燃介质的浪费，节省大量费用。最后，施工相对灵活，可根据现场要求，两个回撤区域可同时进行回撤操作，进一步缩短回撤时间；还可以独立进行回撤操作，针对性较强，防灭火效果好。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，包括：
(1)在综采工作面上相对设置回风顺槽和主运顺槽，待回撤部件设置在所述回风顺槽和所述主运输槽之间；
(2)将所述待回撤部件沿着所述综采工作面的延伸方向分离为若干个子部件；
(3)在所述综采工作面上设置密闭墙，所述回风顺槽和所述主运顺槽分别与所述密闭墙形成第一回撤区域和第二回撤区域；
(4)向所述第一回撤区域和/或所述第二回撤区域通入阻燃介质，将位于所述第一回撤区域内的所述子部件通过所述回风顺槽回撤；将位于所述第二回撤区域内的所述子部件通过所述主运顺槽回撤。
2.根据权利要求1所述的综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，
在步骤(1)之前还包括：在所述综采工作面内设置移动部件，所述移动部件可沿所述综采工作面的延伸方向移动，所述移动部件与所述待回撤部件连接，且用于运输所述子部件。
3.根据权利要求2所述的综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，
在步骤(1)中还包括：在所述回风顺槽和所述主运顺槽内均设置供风单元，所述供风单元用于向所述综采工作面提供所述阻燃介质。
4.根据权利要求1至3任一项所述的综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，在步骤(1)之前还包括：在所述综采工作面上方的巷道顶板上设置防火护顶膜，所述防火护顶膜包括柔性网和防火膜，所述柔性网贴在所述巷道顶板上，在所述柔性网上设置有阻燃层；所述防火膜与所述柔性网固定贴合，所述防火膜设置在所述柔性网的下方。
5.根据权利要求1至3任一项所述的综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，在步骤(3)之前还包括：通过所述回风顺槽和/或所述主运顺槽回撤少数所述子部件，使得所述综采工作面的延伸方向上设置有用于容纳所述密闭墙的间隙。
6.根据权利要求1至3任一项所述的综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，在步骤(3)中还包括：在所述第一回撤区域和所述第二回撤区域内均施工混凝土地坪。
7.根据权利要求1至3任一项所述的综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，所述回撤方法还包括步骤(5)：所述待回撤部件回撤完成后，在所述回风顺槽和所述主运顺槽内均设置防火密闭墙。
8.根据权利要求7所述的综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，
在步骤(4)中还包括：通过所述回风顺槽回撤所述第一回撤区域内所述第一子部件时，在所述主运顺槽内设置用于密闭所述第二回撤区域的第一临时密闭墙，回撤完成后拆除所述第一临时密闭墙，启封所述第二回撤区域；或者通过所述主运顺槽回撤所述第二回撤区域内所述第二子部件时，在所述回风顺槽内设置用于密闭所述第一回撤区域的第二临时密闭墙，回撤完成后拆除所述第二临时密闭墙，启封所述第一回撤区域。
9.根据权利要求8所述的综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，
所述第一临时密闭墙密闭所述第二回撤区域后，向所述第一回撤区域注入阻燃介质；或者所述第二临时密闭墙密闭所述第一回撤区域后，向所述第二回撤区域注入所述阻燃介质。
10.根据权利要求9所述的综采工作面设备的回撤方法，其特征在于，通过所述回风顺槽对所述第一回撤区域内所述第一子部件回撤完成后，在所述回风顺槽内设置所述防火密闭墙，然后拆除所述第一临时密闭墙，启封所述第二回撤区域；或者通过所述主运顺槽对所述第二回撤区域内所述第二子部件回撤完成后，在所述主运顺槽内设置所述防火密闭墙，然后拆除所述第二临时密闭墙，启封所述第一回撤区域。
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