CN108661640B - 基于人造巷道u形水平通风的急倾斜煤层综放开采工艺 - Google Patents
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Abstract
基于人造巷道U形水平通风的急倾斜煤层综放开采工艺，在综放工作面布置放顶煤液压支架、后部运输机、转载机、破碎机、皮带机，然后根据工作面设备的具体情况，在所掘巷道的一侧摆放布置人造巷道，将所掘综掘巷道作为工作面进风巷，人造巷道作为回风巷；将工作面的回风利用人造巷道直接回到采区回风巷道中，满足工作面U形通风要求。采用人造巷道开采后不留煤柱，回收率100%，增加了经济效益；人造巷道可以根据实际需要进行设计，可设计任意大小、规格、形状，便于在复杂条件下的运输，且不会损坏巷道，具有防火、防水防静电、耐冲击、坚固耐用、易封闭、可回收等特点，并且能够反复使用。
Description
技术领域
本发明涉及煤层开采技术领域，尤其涉及一种基于人造巷道U形水平通风的急倾斜煤层综放开采工艺。
背景技术
急倾斜煤层是指地下煤层开采中倾角在45°以上的煤层，急倾斜煤层，尤其是薄及中厚急倾斜煤层的开采主要存在以下缺点：安全状况差、支架稳定性差、工作面单产能力小、效率低、难以实现生产的机械化、集中化。当前急倾斜煤层的开采大多是采用仓储式采煤法、巷道放顶煤采煤法、柔性掩护支架采煤法等开采急倾斜煤层，这些方法不同程度地提高了特定条件下急倾斜煤层的开采水平，也部分解决了急倾斜煤层的开采难题，但没有根本上解决急倾斜煤层开采通风难度大、瓦斯高难以稀释、回采率低、经济效益低、安全没保障等问题。
目前全国急倾斜煤矿较多，各大科研院校及设计院都在积极寻求探索关于急倾斜煤层开采高产高效问题，但受煤层赋存条件的影响，增加了机械化开采的难度，作业环境恶劣、工作面通风问题无法解决，虽采取了一系列的措施：采用“水平布置双巷”或采用“微倾斜布置双巷”都有很大的难度，原因是煤层薄，中间所留煤柱受顶底板来压的影响，易造成所留煤柱垮塌，致使风流短路，会引起工作面无风或微风、瓦斯积聚，轻着空气中氧含量降低，会使人缺氧窒息；重者，因风流的短路造成瓦斯积聚，受物的影响或人的不安全行为所至产生火花，会造成瓦斯爆炸事故，严重着会造成矿毁人亡的惨剧，后果不堪设想。
所以说改变工作面通风方式，找到合适的采煤方法来满足生产需求，确保工作面正常有序生产、高产、高效，是摆在矿井工作者面前的一个亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明提供一种基于人造巷道U形水平通风的急倾斜煤层综放开采工艺，以解决当前急倾斜煤层开采中安全通风状况差、机械化开采难度大、回采率低、经济效益低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于人造巷道U形水平通风的急倾斜煤层综放开采工艺，其特征在于，包括有如下步骤：
1、在规定煤层水平设置巷道，巷道掘进采用局部通风机压入式向掘进迎头供风，利用人工炮掘或综掘机进行全断面一次性掘进的方式将巷道煤层全部掘出；
2、巷道掘进完成后，将综放工作面所需的硐室、空间施工完毕，合理安装布置放顶煤液压支架、后部运输机、转载机、破碎机、皮带机。然后根据工作面设备的布置情况利用所掘巷道一侧作为进风巷，另一侧摆放安装人造巷道作为回风巷与采区回风巷连接，形成U形水平通风；
3、工作面U形通风形成后，在放顶煤液压支架前探梁端头下方，摆放安装第一节人造巷道，该巷道的风流入口即为工作面回风入口。第一节巷道摆放后，第二节巷道插接在前一节巷道的卡槽内，将连接处的锁紧装置闭合即可，人造巷道每3m安设一道可调节升降的巷道托管樑，以适应巷道起伏、弯曲、巷道防尘水流向问题；
4、工作面安装完毕，形成水平U形通风后，进行工作面综放工作，综放工作流程：无需采煤机，采用超前深孔预裂爆破和顶煤的自重使破碎煤炭落下，通过放顶煤液压支架、后部运输机、转载机、破碎机、皮带机将煤炭运至工作面煤仓；工作面采用后退式综放工艺，当工作面推进到一定距离后，需将工作面前方第一节人造巷道插接处的锁紧装置拆开，便可将工作面前一节人造巷道从后一节人造巷道内拉出，实现再利用。
进一步的，所述人造巷道是利用刚性材料制成，具有坚固耐用、易封闭、防火、防水、防静电、耐冲击、可回收的插接式巷道。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在本发明中利用所掘巷道，在巷道内一侧摆放布置人造巷道，所掘巷道一侧作为工作面进风巷，人造巷道作为工作面回风巷道，将工作面的回风直接回到采区回风巷道中，满足工作面U形通风要求，并且采用人造巷道开采后不留煤柱，100%开采，增加了经济效益；
另外人造巷道可以根据实际需要进行设计，可设计任意大小，规格、型号，便于在复杂条件下的运输，且不会损坏巷道，人造巷道能够反复使用，减少了高昂的机械设备使用，该人造巷道U形水平通风的急倾斜煤层综放开采工艺无需使用采煤机，使用成本低，减少了设备投入及巷道掘进量，满足工作面U形通风要求，确保了工作面安全、高效、生产。
附图说明
附图1是本实用新型中掘进行巷道内人造巷道的布置分布。
图中1巷道、2人造巷道、3急倾斜煤层、4 运输机、转载机、破碎机、皮带机等设备、5U形通风。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
现有一急倾斜煤层3，倾角50°，煤层厚9m，在其设计水平采用人工炮掘或综掘机进行全断面掘进的方式掘进巷道1，进而布置一个工作面，高3m，通过放顶煤液压支架支护，在工作面放顶煤液压支架后部布置运输机、工作面一侧放置转载机、进风顺槽内布置破碎机、皮带机等设备4，根据工作面的具体情况，在工作面一侧液压支架前探梁端头下方放置人造巷道2（即综放工作面回风入口），作为工作面回风巷与采区回风巷相连，构成“U”形通风。人造巷道2在插接时，将前一节的巷道插入后一节巷道的卡槽进行插接，将连接处的锁紧装置闭合即可；人造巷道2每3m安设一道可调节升降的巷道托管樑，以适应巷道起伏、弯曲，巷道防尘水流向问题；采用超前深孔预裂爆破和顶煤的自重使破碎煤炭落下，通过放顶煤液压支架、后部运输机、转载机、破碎机、皮带机4将煤炭运至工作面煤仓；工作面采用后退式综放工艺，当工作面推进到一定距离后，需将工作面前方第一节人造巷道2插接处的锁紧装置拆开，便可将工作面前一节人造巷道从后一节人造巷道内拉出，实现再利用。
本发明的人造巷道可以根据实际需要进行设计，可设计任意大小、规格、型号，便于在复杂条件下的运输，且不会损坏巷道，人造巷道能够反复使用，减少了高昂的机械设备使用，无需再使用采煤机，使用成本低，减少了准备巷道掘进量，设备的投入，满足工作面U形通风要求，确保了工作面通风安全和高产高效问题；
人造巷道具有坚固耐用、易封闭、防火、防水、防静电、耐冲击、可回收的优点，采用人造巷道开采后不留煤柱，100%开采，增加了经济效益。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (2)
1.基于人造巷道U形水平通风的急倾斜煤层综放开采工艺，其特征在于，包括有如下步骤：
（1）在规定煤层水平设置巷道，巷道采用局部通风机压入式向掘进迎头供风，利用人工炮掘或综掘机进行全断面一次性掘进的方式将巷道煤层全部掘完；
（2）巷道掘进完成后，将综放工作面所需的硐室、空间施工完毕，合理布置放顶煤液压支架、后部运输机、转载机、破碎机、皮带机；然后根据工作面设备的布置情况利用所掘巷道一侧作为进风巷，另一侧摆放安装人造巷道作为回风巷与采区回风巷连接，形成U形水平通风；
（3）工作面的U形水平通风形成后，在放顶煤液压支架前探梁端头下方，摆放安装第一节人造巷道，该巷道的风流入口即为工作面回风入口；第一节巷道摆放后，第二节巷道插接在前一节巷道的卡槽内，将连接处的锁紧装置闭合即可，人造巷道每3m安设一道可调节升降的巷道托管樑，以适应巷道起伏，解决巷道防尘水流向问题；
（4）工作面安装完毕，形成U形水平通风，进行工作面综放工作，综放工作流程：该综放工艺无需采煤机，采用超前深孔预裂爆破和顶煤的自重使破碎煤炭落下，通过放顶煤液压支架、后部运输机、转载机、破碎机、皮带机将煤炭运至工作面煤仓；工作面采用后退式综放工艺，当工作面推进到一定距离后，需将工作面前方第一节人造巷道插接处的锁紧装置拆开，便可将工作面前一节人造巷道从后一节人造巷道内拉出，实现再利用。
2.根据权利要求1所述的基于人造巷道U形水平通风的急倾斜煤层综放开采工艺，其特征在于，所述人造巷道是利用刚性材料制成，能够防火、防水、防静电、耐冲击、坚固耐用、易封闭、可回收，并且能够反复使用的插接式人造巷道。
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