CN111636873B - 用于薄煤层n00开采工法的采空区防漏风方法 - Google Patents
用于薄煤层n00开采工法的采空区防漏风方法 Download PDFInfo
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Abstract
本公开关于一种用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法，采空区两侧形成有进风巷与回风巷，防漏风方法包括：在所述采空区位于工作面一侧设置可移动伸缩式风障，所述可移动伸缩式风障用于防止采煤巷的风流进入所述采空区；在所述采空区位于所述进风巷与所述回风巷的留巷巷帮上形成喷涂层，所述喷涂层用于防止巷道风流进入所述采空区。本公开提供的用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法，工作面防漏风可移动伸缩式风障设置于采空区与工作面之间，防止工作面风流进入采空区，喷涂材料均匀喷涂在不断形成的矸石充填支护形成的留巷巷帮上形成喷涂层，防止巷道风流进入采空区，从而保证了巷帮采空区密闭性。
Description
技术领域
本公开涉及矿产开采技术领域，具体而言，涉及一种用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法。
背景技术
长期以来，薄煤层开采由于受到开采环境影响，存在开采难度大、开采空间狭窄、采高较低、煤炭采出率低、设备及人员在该作业环境下不能正常工作等难题。近些年来，随着中厚及厚煤层资源开采技术的逐渐成熟，薄煤层开采技术及装备研发迫在眉睫。
目前，薄煤层采用高档普采对拉工作面N00工法采煤，即无需掘进巷道且无煤柱开采技术，此方法能够降低成本，提高利润和工作效率。但针对此工法采煤，工作面布置方式采用对拉工作面方式布置，属于前进式开采，通风方式为“U型”通风方式，随着工作面的推进，由于所留巷道靠近采空区侧巷壁为矸石充填组成，一侧留出巷道作为进风巷道，另一侧留出巷道作为回风巷道，由于矿井多采用抽出式通风系统，回风巷道内气压低于进风巷道，则回风巷道内气压将明显低于工作面气压，在气压差作用下，进风巷道风流与工作面风流易于流经采空区逸出，加重采空区漏风程度，由此导致采空区内遗煤自燃风险增加，同时，逸出的风流携带了采空区内有毒有害气体，造成回风巷内有毒有害气体浓度超限，此外，漏风易于导致工作面风量不足。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供了一种用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法，能够保证巷帮采空区密闭性。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法，所述薄煤层夹于顶板岩体和底板岩体之间，并与所述顶板岩体和所述底板岩体组成半煤岩体；随着采煤工作面的推进，所述采煤工作面的两侧位置留出进风巷道和出风巷道，并产生矸石；开采出所述半煤岩体中的极薄煤层后在所述顶板岩体和所述底板岩体之间形成采空区，所述采空区两侧形成有进风巷与回风巷，防漏风方法包括：
在所述采空区位于工作面一侧设置可移动伸缩式风障，所述可移动伸缩式风障用于防止采煤巷的风流进入所述采空区；
在所述采空区位于所述进风巷与所述回风巷的留巷巷帮上形成喷涂层，所述喷涂层用于防止巷道风流进入所述采空区。
在本公开的一种示例性实施例中，所述可移动伸缩式风障与所述采空区的顶板与底板抵接。
在本公开的一种示例性实施例中，所述可移动伸缩式风障与所述采空区的顶板与底板密封抵接。
在本公开的一种示例性实施例中，所述可移动伸缩式风障的高度可调。
在本公开的一种示例性实施例中，所述可移动伸缩式风障包括底板、伸缩风障、移动轮与伸缩杆，所述伸缩风障设于所述底板的一侧上；所述伸缩杆的一端与所述底板的另一侧铰接，另一端与所述伸缩风障远离所述底板的一端铰接；所述移动轮设于所述底板上。
在本公开的一种示例性实施例中，在所述采空区位于所述进风巷与所述回风巷的留巷巷帮上形成喷涂层，包括：
在所述进风巷与所述回风巷中设置喷涂材料车；
通过所述喷涂材料车在所述采空区位于所述进风巷与所述回风巷的留巷巷帮上形成所述喷涂层。
在本公开的一种示例性实施例中，所述喷涂材料车可移动的设于所述进风巷与所述回风巷中。
在本公开的一种示例性实施例中，所述喷涂层为不透风层。
在本公开的一种示例性实施例中，所述喷涂层完全覆盖所述进风巷与所述回风巷的留巷巷帮。
在本公开的一种示例性实施例中，所述喷涂层的材料为KA-GK喷涂材料。
本公开提供的用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法，工作面防漏风可移动伸缩式风障设置于采空区与工作面之间，防止工作面风流进入采空区，喷涂材料均匀喷涂在不断形成的矸石充填支护形成的留巷巷帮上形成喷涂层，防止巷道风流进入采空区，保证了巷帮采空区密闭性，从而解决采空区漏风，减弱采空区遗煤自燃危险性，能消除漏风导致的回风巷内有毒有害气体浓度超限，且能改善作业人员工作环境，并能解决隅角瓦斯积聚问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开的一种实施例提供的防漏风方法的流程图；
图2为本公开的一种实施例提供的使用薄煤层N00开采工法的开采区的示意图；
图3为图2中A-A面的截面图；
图4为图2中B-B面的截面图；
图5为本公开的一种实施例提供的可移动伸缩式风障的侧视图。
附图标记说明：
1、矸石充填层，2、工作面，3、煤体，4、所留巷道，5、采空区，6、喷涂层，7、可移动伸缩式风障，71、可伸缩风障，72、伸缩杆，73、底板，74、移动轮，8、工作面支架。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
申请人发现，对于工作面设置“U型”通风系统，存在一定的安全隐患，其一，因井下采用抽出式通风方法，留巷处为工作面位能最低点，工作面进风隅角为高能位区，两处气压存在一定的压力差，且留巷靠近采空区侧的巷帮为矸石充填组成，具有一定的漏风通道，造成该系统存在一定的漏风隐患；其二，按照高档普采对拉工作面N00工法开采工艺，工作面推进后，因对两侧巷帮进行顶板支护，这样支护人员始终处于工作面回风流中，作业区粉尘浓度大，作业环境恶劣，对人员的健康具有一定的影响。
本发明实施例涉及一种用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法，薄煤层夹于顶板岩体和底板岩体之间，并与顶板岩体和底板岩体组成半煤岩体；随着采煤工作面的推进，采煤工作面的两侧位置留出进风巷道和出风巷道，并产生矸石；开采出半煤岩体中的极薄煤层后在顶板岩体和底板岩体之间形成采空区，采空区两侧形成有进风巷与回风巷，如图1所示，防漏风方法包括：
步骤S100、在采空区位于工作面一侧设置可移动伸缩式风障，可移动伸缩式风障用于防止采煤巷的风流进入采空区；
步骤S200、在采空区位于进风巷与回风巷的留巷巷帮上形成喷涂层，喷涂层用于防止巷道风流进入采空区。
本公开提供的用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法，工作面防漏风可移动伸缩式风障设置于采空区与工作面之间，防止工作面风流进入采空区，喷涂材料均匀喷涂在不断形成的矸石充填支护形成的留巷巷帮上形成喷涂层，防止巷道风流进入采空区，保证了巷帮采空区密闭性，从而解决采空区漏风，减弱采空区遗煤自燃危险性，能消除漏风导致的回风巷内有毒有害气体浓度超限，且能改善作业人员工作环境，并能解决隅角瓦斯积聚问题。
下面，将对本示例实施方式中的用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法的各步骤进行进一步的说明。
在步骤S100中，在采空区位于工作面一侧设置可移动伸缩式风障，可移动伸缩式风障用于防止采煤巷的风流进入采空区。
具体的，如图2所示，随着工作面2的不断推进，将位于矸石充填层1以及矸石充填层1上的采空区5两侧的所留巷道保留下来，随着工作面2的不断推进，通风系统随之形成。
如图3所示，工作面防漏风可移动伸缩式风障7设置于采空区5与工作面2之间，防止工作面风流进入采空区。
具体地，煤体3朝向采空区5的工作面2，与采空区5之间设有工作面支架8，即工作面支架8设于采煤巷中(图2中未示出工作面支架8)，可移动伸缩式风障7可设于工作面支架8上，随着可移动伸缩式风障7移动，即随着工作面的不断推进，此可移动伸缩式风障7可随工作面推进向前移动。可移动伸缩式风障7的高度可调，能够使可移动伸缩式风障7遮挡更多面积的采空区侧壁，进一步确保采空区的密闭性。
此外，可移动伸缩式风障7可直接设于采煤巷中，以与采空区5朝向工作面2的侧壁直接抵接，进一步提高对采空区5的密闭性。
如图5所示，可移动伸缩式风障包括底板74、伸缩风障71、移动轮73与伸缩杆72，伸缩风障71包括固定设于底板74的一侧上的固定段，以及设于固定段上的伸缩段，伸缩风障71位于底板74的边沿上，与底板74呈90°夹角；伸缩杆72的一端与底板74的另一侧铰接，伸缩杆72的另一端与伸缩风障71远离底板74的一端铰接，通过控制伸缩杆72的长度，以改变伸缩风障71的高度；移动轮73设于底板13上，移动轮73设置有多个，以提升伸缩风障71移动时的稳定性。
在步骤S200中，在采空区位于进风巷与回风巷的留巷巷帮上形成喷涂层，喷涂层用于防止巷道风流进入采空区。
具体的，随着工作面2的不断推进，所留巷道4两侧由将矸石充填层1以及矸石充填层1上的采空区5两侧形成的留巷巷帮不断形成。针对矸石充填层1与采空区5漏风问题，可采用巷帮防漏风快速密闭喷涂材料车，此喷涂材料车设置于所留巷道内，随着工作面推进，采空区不断形成，矸石不断充填至采空区巷帮侧，巷帮防漏风快速密闭喷涂材料车自动随着巷帮形成自动将车将快速密闭喷涂材料均匀喷涂在不断形成的矸石充填支护形成的留巷巷帮1上，如图4所示，从而形成喷涂层6。
其中，喷涂层的材料可为京润矿安科技(北京)有限公司生产的KA-GK喷涂材料，KA-GK快速密闭喷涂材料是一种双组份、多用途、汽胶结合的改生复合材料，其技术指标迎合了当前煤矿安全的多项要求，且操作方便，提高工效，降低成本等特点。此外，KA-GK喷涂材料还具有一下特点：(1)、快速密闭材料采用无毒、无味复合材料配制面成，使用过程无甲醛释放；不用酸作催化剂，无强酸腐蚀；(2)、产品反应时间短、速度快、膨胀系数高(10-30倍)，反应产物粘结性好，完全克服了传统材料遇水剥落的缺点；(3)、固化后气密性好、闭孔率高、不韧性、弹性、不开列、不脱落、高阻燃，因此可承受一定的地质变化，能有效的起到防水防潮，防气体泄露的作用；(5)、粘合力强，喷涂密闭后与松散的煤体结为一体，密闭性强。因此，喷涂层6相当于不透风层，喷涂层6能够完全覆盖进风巷与回风巷的留巷巷帮，防止巷道风流进入采空区，从而解决巷帮漏风问题。
本公开提供的用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法，采用工作面后方与巷帮不断防漏风方法，工作面防漏风可移动伸缩式风障不仅可以适应采空区顶底板高度变化，又能保持无缝连接，保持工作面后方采空区密闭性；巷帮防漏风快速密闭喷涂材料车可以随着工作面推进而行进，施工简便，喷涂密闭效果良好，保证巷帮采空区密闭性。
应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种用于薄煤层N00开采工法的采空区防漏风方法，所述薄煤层夹于顶板岩体和底板岩体之间，并与所述顶板岩体和所述底板岩体组成半煤岩体；随着采煤工作面的推进，所述采煤工作面的两侧位置留出进风巷和出风巷，并产生矸石；开采出所述半煤岩体中的薄煤层后在所述顶板岩体和所述底板岩体之间形成采空区，所述采空区两侧形成有进风巷与回风巷，其特征在于，包括：
在所述采空区位于工作面一侧设置可移动伸缩式风障，所述可移动伸缩式风障用于防止采煤巷的风流进入所述采空区；
在所述采空区位于所述进风巷与所述回风巷的留巷巷帮上形成喷涂层，所述喷涂层用于防止巷道风流进入所述采空区。
2.根据权利要求1所述的防漏风方法，其特征在于，所述可移动伸缩式风障与所述采空区的顶板与底板抵接。
3.根据权利要求2所述的防漏风方法，其特征在于，所述可移动伸缩式风障与所述采空区的顶板与底板密封抵接。
4.根据权利要求1所述的防漏风方法，其特征在于，所述可移动伸缩式风障的高度可调。
5.根据权利要求4所述的防漏风方法，其特征在于，所述可移动伸缩式风障包括底板、伸缩风障、移动轮与伸缩杆，所述伸缩风障设于所述底板的一侧上；所述伸缩杆的一端与所述底板的另一侧铰接，另一端与所述伸缩风障远离所述底板的一端铰接；所述移动轮设于所述底板上。
6.根据权利要求1所述的防漏风方法，其特征在于，在所述采空区位于所述进风巷与所述回风巷的留巷巷帮上形成喷涂层，包括：
在所述进风巷与所述回风巷中设置喷涂材料车；
通过所述喷涂材料车在所述采空区位于所述进风巷与所述回风巷的留巷巷帮上形成所述喷涂层。
7.根据权利要求6所述的防漏风方法，其特征在于，所述喷涂材料车可移动的设于所述进风巷与所述回风巷中。
8.根据权利要求1所述的防漏风方法，其特征在于，所述喷涂层为不透风层。
9.根据权利要求1所述的防漏风方法，其特征在于，所述喷涂层完全覆盖所述进风巷与所述回风巷的留巷巷帮。
10.根据权利要求1所述的防漏风方法，其特征在于，所述喷涂层的材料为KA-GK喷涂材料。
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2020
- 2020-07-09 CN CN202010658257.1A patent/CN111636873B/zh active Active
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