CN111594251A - 一种深井工作面的巷道布置系统的通风方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深井工作面的巷道布置系统的通风方法，包括布置在工作面两侧的运输巷、轨道巷、布置在工作面下方的底板轨道巷和底板运输巷，所述轨道巷的顶板上设有多个通风眼，所述通风眼的下方连通所述轨道巷，所述通风眼的上方连通所述底板轨道巷，在工作面回采过程中封闭轨道巷背对采空区的一端到工作面之间的通风眼，并打开位于采空区内的通风眼，轨道巷位于采空区内的部分通过通风眼连通底板轨道巷，然后通过底板运输巷排出。由此可以提升回风效率，不仅可以防止工作面上隅角瓦斯积聚发生瓦斯事故，而且可以降低工作面的温度，防止瓦斯温度过高发生危险，而且乏风不通过底板轨道巷的工作段，改善了工人们的工作环境。
Description
技术领域
本发明属于煤矿开采技术领域，具体的，涉及一种深井工作面的巷道布置系统的通风方法。
背景技术
随着矿井开采深度的延深，水、火、瓦斯、地温、地压等自然地质条件对采掘影响日益凸显。对此，很多学者开展了相关研究，并取得了丰硕成果，如钱鸣高院士提出的砌体梁理论、宋振骐院士提出的传递岩梁理论、何满朝院士提出的恒阻大变形支护理论及袁亮院士提出的煤与瓦斯共采理论，这些成果的取得为后期开展相关实践研究提供了理论支撑。
在一些煤矿中，随着开采深度的增加，面临着地压地温高、瓦斯大、软岩支护、防水防火难等问题，传统的U型通风方式容易出现上隅角瓦斯积聚，老空水探放难度大，顺槽矿压显现剧烈和作业环境温度过高等一系列难题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供深井工作面的巷道布置系统的通风方法，不仅可以解决工作面上隅角瓦斯积聚和工作面温度过高问题，改善作业环境，而且解决了Y型通风留巷难问题，通过切顶卸压改变顶板应力分布，由充填被动支护变为主动卸压支护，并解决相邻工作面顺槽沿空掘巷时，巷道大变形、难支护问题，再者，实现底板巷“一巷多用”，掩护煤巷掘进，作为本工作面回风巷，超前对采空区进行探放水，减少探放水对采掘作业的影响，提高探放水安全性和效率。
本发明通过以下技术实现上述目的，一种深井工作面的巷道布置系统的通风方法，所述巷道布置系统包括布置在工作面两侧的运输巷、轨道巷、布置在工作面下方底板内的底板轨道巷和布置在工作面下方底板内的底板运输巷，所述底板轨道巷位于所述轨道巷的下方，所述底板运输巷位于所述运输巷的下方，所述底板轨道巷的一端连通轨道大巷，所述底板运输巷的一端连通回风大巷，所述底板轨道巷远离所述回风大巷的一端和所述底板运输巷远离所述回风大巷的的一端连通；所述轨道巷的底板上设有多个通风眼，多个所述通风眼沿所述轨道巷的长度方向间隔开设置，所述通风眼的上方连通所述轨道巷，所述通风眼的下方连通所述底板轨道巷；所述通风方法包括：
S1、封闭轨道巷背对采空区的一端到工作面之间的通风眼，并打开位于采空区内的通风眼，轨道巷位于采空区内的部分通过通风眼连通底板轨道巷；
S2、轨道巷内的风流从轨道巷背对采空区的一端朝向工作面流动，运输巷内的风流从运输巷背对采空区的一端朝向工作面流动，运输巷内的风流穿过工作面流向轨道巷，底板轨道巷内的风流从轨道大巷流向底板运输巷；
S3、风流在轨道巷内汇聚并沿着轨道巷流向采空区，风流在采空区内通过通风眼流向底板轨道巷，风流沿所述底板轨道巷朝向背对回风大巷的方向流向底板运输巷，并沿底板运输巷流向回风大巷。
2、根据权利要求1所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：多个所述通风眼沿所述轨道巷的长度方向等间隔设置。
3、根据权利要求2所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：所述轨道巷背对所述工作面的一侧形成为老采空区，所述轨道巷采用切顶爆破留巷工艺开设。
4、根据权利要求2所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：相邻所述通风眼之间的距离为L，50m≤L≤150m。
5、根据权利要求2所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：位于采空区的所述通风眼采用液压支柱支护顶板。
6、根据权利要求1所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：所述底板轨道巷采用主动卸压支护工艺进行支护。
7、根据权利要求1所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：在竖直方向上，所述底板轨道巷与所述轨道巷间隔距离为H，23m≤H ≤26m。
本发明的有益效果是：
根据本发明实施例的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，首先，通过切顶卸压技术支护底板轨道巷，解决Y型通风留巷问题，不仅节省了新回风巷的掘进投入，而且提升了底板轨道巷的稳定性和可靠性；其次，利用通风眼连通运输巷、轨道巷和底板轨道巷实现Y型回风路径，解决了工作面上隅角瓦斯积聚、老空水探放、工作面及回风巷温度过高的问题；而且，轨道巷在巷道布置系统“一巷多用”，消除相邻工作面掘进、回采期间的老空水威胁，提升了工作面的安全性。
其次，乏风通过底板轨道巷朝向采空区流动，然后沿着底板运输巷流向回风大巷，完成回风，乏风不通过施工路段的底板轨道巷经过。底板轨道巷在使用过程中，有大量的劳动工人进行探放水作业、瓦斯监测作业等，乏风通过底板运输巷排出，可以降低底板轨道巷的温度，提升了底板轨道巷中工作人员的工作环境。
附图说明
图1为根据本发明实施例的巷道布置系统的通风路径示意图；
图2为根据本发明实施例的巷道布置系统在工作面回采过程中的通风路径示意图。
图中：1、工作面，2、运输巷，3、轨道巷，4、底板轨道巷，5、通风眼，6、底板轨道大巷，7、回风大巷，8、采空区，9、底板运输巷。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照附图1和附图2描述根据本发明实施例的深井工作面的巷道布置系统的通风方法。
其中，所述巷道布置系统包括布置在工作面1两侧的运输巷2、轨道巷3、布置在工作面1下方底板内的底板轨道巷4和布置在工作面1下方底板内的底板运输巷9，所述底板轨道巷4位于所述轨道巷3的下方，所述底板运输巷9位于所述运输巷2的下方，所述底板轨道巷4的一端连通轨道大巷，所述底板运输巷9的一端连通所述回风大巷7，所述底板轨道巷4远离所述回风大巷7的一端和所述底板运输巷9远离所述回风大巷的7的一端连通。
所述轨道巷3的底板上设有多个通风眼5，多个所述通风眼5沿所述轨道巷 3的长度方向间隔开设置，所述通风眼5的上方连通所述轨道巷3，所述通风眼 5的下方连通所述底板轨道巷4。
也就是说，在开采煤层下方的底板内留设底板轨道巷4和底板运输巷9，底板轨道巷4和底板运输巷9可以采用切顶卸压技术进行支护，提升底板轨道巷4的可靠性，运输巷2和轨道巷3之间架设有开采煤层和工作面1，运输巷2的顶板上设有多个通风眼5，通风眼5的上端延伸至底板轨道巷4内。
底板轨道巷4的远离开切眼的一端通过联络巷连通轨道大巷，底板运输巷 9远离开切眼的一端也通过联络连通回风大巷7，底板轨道巷4邻近开切眼的一端和底板运输巷9邻近开切眼的一端连通。
所述通风方法包括：
S1、封闭轨道巷背对采空区的一端到工作面之间的通风眼，并打开位于采空区内的通风眼，轨道巷位于采空区内的部分通过通风眼连通底板轨道巷；
S2、轨道巷内的风流从轨道巷背对采空区的一端朝向工作面流动，运输巷内的风流从运输巷背对采空区的一端朝向工作面流动，运输巷内的风流穿过工作面流向轨道巷，底板轨道巷内的风流从轨道大巷流向底板运输巷；
S3、风流在轨道巷内汇聚并沿着轨道巷流向采空区，风流在采空区内通过通风眼流向底板轨道巷，风流沿所述底板轨道巷朝向背对回风大巷的方向流向底板运输巷，并沿底板运输巷流向回风大巷。
换句话说，工作面1回采过程中，风流从底板轨道大巷6流向运输巷2和轨道巷3，运输巷2和轨道巷3内的风流朝向工作面1的方向流动，运输巷2中的风流穿过工作面1并带走工作面1的瓦斯流到轨道巷3并与轨道巷3内的风流汇合，汇合后的风流沿着轨道巷4流向采空区8，最终通过采空区8内的通风眼5 流向底板轨道巷4，底板轨道巷4内的新鲜风流从轨道大巷流入，将底板轨道巷4沿途的粉尘和热风带走，并与通风眼5与上层流下来的乏风汇集，乏风在底板轨道巷4内朝向采空区流动，然后通过底板运输巷9流入矿井的回风大巷 7，确保乏风不通过底板轨道巷4的作业段。
根据本发明实施例的用于解决深井工作面1多元灾害的巷道布置系统的通风方法，通风眼5连通运输巷2、轨道巷3和底板轨道巷4实现Y型回风路径，提升了回风效率，不仅可以防止工作面1上隅角瓦斯积聚发生瓦斯事故，而且可以降低工作面1的温度，防止瓦斯温度过高发生危险，还能改善工人们的工作环境。其次，乏风通过底板轨道巷4朝向采空区流动，然后沿着底板运输巷流向回风大巷7，完成回风，乏风不通过施工路段的底板轨道巷4经过。底板轨道巷4在使用过程中，有大量的劳动工人进行探放水作业、瓦斯监测作业等，乏风通过底板运输巷9排出，可以降低底板轨道巷4的温度，提升了底板轨道巷4中工作人员的工作环境。
根据本发明的一些实施例，相邻所述通风眼5之间的距离为L，50m≤L≤ 150m，将通风眼5的间距控制在50米和150米之间，不仅可以保证风流通常，而且可以降低工作人员的劳动强度，最大程度的提升Y型回风的效率。
根据本发明的一些实施例，位于采空区8的所述通风眼5采用液压支柱支护顶板，利用液压支柱支护顶板，可以防止采空区8内的通风眼5坍塌导致风流阻塞，提升了风流的稳定性和可靠性。
根据本发明的一些实施例，所述底板轨道巷4采用主动卸压支护工艺进行支护，由此可以提升底板轨道巷4的可靠性，而且解决了新掘进回风巷成本高的问题，降低了煤矿的开采成本。
本发明的有益效果是：
根据本发明实施例的用于解决深井工作面1多元灾害的巷道布置系统的通风方法，首先，通过切顶卸压技术支护底板轨道巷4，解决Y型通风留巷问题，不仅节省了新回风巷的掘进投入，而且提升了底板轨道巷4的稳定性和可靠性；其次，利用通风眼5连通运输巷2、轨道巷3和底板轨道巷4实现Y型回风路径，解决了工作面1上隅角瓦斯积聚、老空水探放、工作面1及回风巷温度过高的问题；而且，轨道巷3在巷道布置系统“一巷多用”，消除相邻工作面1 掘进、回采期间的老空水威胁，提升了工作面1的安全性。
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。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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 (7)
1.一种深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于，所述巷道布置系统包括布置在工作面(1)两侧的运输巷(2)、轨道巷(3)、布置在工作面(1)下方底板内的底板轨道巷(4)和布置在工作面(1)下方底板内的底板运输巷(9)，所述底板轨道巷(4)位于所述轨道巷(3)的下方，所述底板运输巷(9)位于所述运输巷(2)的下方，所述底板轨道巷(4)的一端连通轨道大巷，所述底板运输巷(9)的一端连通回风大巷(7)，所述底板轨道巷(4)远离所述回风大巷(7)的一端和所述底板运输巷(9)远离所述回风大巷的(7)的一端连通；
所述轨道巷(3)的底板上设有多个通风眼(5)，多个所述通风眼(5)沿所述轨道巷(3)的长度方向间隔开设置，所述通风眼(5)的上方连通所述轨道巷(3)，所述通风眼(5)的下方连通所述底板轨道巷(4)；
所述通风方法包括：
S1、封闭轨道巷背对采空区的一端到工作面之间的通风眼，并打开位于采空区内的通风眼，轨道巷位于采空区内的部分通过通风眼连通底板轨道巷；
S2、轨道巷内的风流从轨道巷背对采空区的一端朝向工作面流动，运输巷内的风流从运输巷背对采空区的一端朝向工作面流动，运输巷内的风流穿过工作面流向轨道巷，底板轨道巷内的风流从轨道大巷流向底板运输巷；
S3、风流在轨道巷内汇聚并沿着轨道巷流向采空区，风流在采空区内通过通风眼流向底板轨道巷，风流沿所述底板轨道巷朝向背对回风大巷的方向流向底板运输巷，并沿底板运输巷流向回风大巷。
2.根据权利要求1所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：多个所述通风眼(5)沿所述轨道巷(3)的长度方向等间隔设置。
3.根据权利要求2所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：所述轨道巷(3)背对所述工作面(1)的一侧形成为老采空区(8)，所述轨道巷(3)采用切顶爆破留巷工艺开设。
4.根据权利要求2所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：相邻所述通风眼(5)之间的距离为L，50m≤L≤150m。
5.根据权利要求2所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：位于采空区(8)的所述通风眼(5)采用液压支柱支护顶板。
6.根据权利要求1所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：所述底板轨道巷(4)采用主动卸压支护工艺进行支护。
7.根据权利要求1所述的深井工作面的巷道布置系统的通风方法，其特征在于：在竖直方向上，所述底板轨道巷(4)与所述轨道巷(3)间隔距离为H，23m≤H≤26m。
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