CN117052412B - 一种高瓦斯煤层沿空掘巷方法 - Google Patents

一种高瓦斯煤层沿空掘巷方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及巷道掘进领域，尤其涉及一种高瓦斯煤层沿空掘巷方法。本发明采用风帘将掘进巷道分为独立的进风侧与回风侧，工人自进风侧进入掘进面时一直呼吸的为新鲜风，且在打眼放炮导致的煤尘飞扬期间，工人可以进入进风侧暂时躲避，使得掘进巷道通风质量大大提高，保证了工人健康。本发明在小煤柱上施工有连通采空区与回风侧的瓦斯钻孔，经过回风侧的乏风会将采空区靠近回风平巷侧的瓦斯自瓦斯钻孔中抽出，防止瓦斯在采空区靠近回风平巷侧积聚；受掘进影响即使小煤柱产生塑性变形而生成贯通裂隙，由于采空区内瓦斯已被后方瓦斯钻孔抽采，几乎不会有瓦斯自掘进面附近的贯通裂隙进入掘进面，从而保证掘进面处瓦斯浓度控制在合适的范围。

Description

一种高瓦斯煤层沿空掘巷方法
技术领域
本发明涉及巷道掘进领域，尤其涉及一种高瓦斯煤层沿空掘巷方法。
背景技术
沿空掘巷是煤矿开采领域减少工作面之间留设区段煤柱较好的方法，一般是与采空区之间留设一个宽度约5m的小煤柱进行巷道掘进，相较于传统留设20m以上宽度的区段煤柱，可以大大减少工作面之间煤柱留设量，提高煤炭回采率。但是由于煤柱留设宽度仅约5m，导致巷道掘进时煤柱内会产生很多裂隙贯通采空区，而对于高瓦斯煤层，采空区内会残留大量的瓦斯，在沿空掘巷期间瓦斯会自贯通裂隙进入掘进巷道内，对巷道掘进造成安全影响，因此高瓦斯煤层的沿空掘巷施工一直是本领域面临的难题。
此外，巷道掘进时常常是通过风筒对巷道掘进面通新风，巷道除风筒以外的区域皆用于回风，导致位于掘进巷道内除掘进面以外区域的工人难于呼吸新鲜的空气，工人到达掘进面也需长时间呼吸返回的乏风，而掘进面在爆破时也会产生很多的粉尘，导致工人在此时无处呼吸新鲜的空气，影响工人健康。
发明内容
针对高瓦斯煤层沿空掘巷受相邻采空区瓦斯影响造成的瓦斯防治问题，以及传统掘进工作面新鲜风供应不充分的问题，本发明采用风帘将掘进巷道分为独立的进风侧与回风侧，并在小煤柱上施工连通采空区与回风侧的瓦斯钻孔，使得掘进巷道通风质量大大提高，保证了工人健康。具体的，本发明提出一种高瓦斯煤层沿空掘巷方法，包括如下步骤：
S1：自轨道上山沿走向掘进回风平巷，并与采空区之间留设小煤柱；
S2：滞后掘进面，注浆加固小煤柱并对回风平巷进行支护；
S3：滞后支护工作，在小煤柱上部施工瓦斯钻孔连通回风平巷与采空区；
S4：紧跟支护工作布置风帘，将回风平巷隔成靠近小煤柱侧的回风侧和远离小煤柱侧的进风侧；
S5：通风，新风经过轨道上山、进风侧后进入掘进面，形成乏风，乏风经过回风侧、轨道上山排出；行人，工人自进风侧进入掘进面完成工作后原路返回；
S6：保留风帘与瓦斯钻孔，工作面回采，随着工作面的推进逐段回收风帘。
优选的，步骤S3中，所述瓦斯钻孔水平设置；或者所述瓦斯钻孔倾斜设置，瓦斯钻孔位于回风平巷的一侧处于高位，位于采空区的一侧处于低位。
优选的，步骤S4中，所述风帘上部固定在回风平巷顶板上，下部固定在回风平巷底板上。
优选的，所述风帘延伸至轨道上山内部，在回风平巷上侧，采用堵风装置封堵风帘以外的轨道上山部分。
优选的，步骤S4中，所述风帘沿走向由若干段可拆卸连接而成，每段风帘的长度为瓦斯钻孔间距的整数倍。
优选的，步骤S5中，供料线路为自轨道上山、进风侧运入支护材料、巷道掘进用设备与材料。
优选的，步骤S5中，运煤线路为自进风侧运出掘进的煤。
本发明的发明点与有益效果：1.本发明采用风帘将掘进巷道分为独立的进风侧与回风侧，工人自进风侧进入掘进面时一直呼吸的为新鲜风，且在打眼放炮导致的煤尘飞扬期间，工人可以进入进风侧暂时躲避，使得掘进巷道通风质量大大提高，保证了工人健康。
2.本发明在小煤柱上施工有连通采空区与回风侧的瓦斯钻孔，经过回风侧的乏风会将采空区靠近回风平巷侧的瓦斯自瓦斯钻孔中抽出，防止瓦斯在采空区靠近回风平巷侧积聚；更重要的是通过抽取采空区的瓦斯使得采空区靠掘进面侧瓦斯浓度降低，受掘进影响即使小煤柱产生塑性变形而生成贯通裂隙，由于采空区内瓦斯已被后方瓦斯钻孔抽采，几乎不会有瓦斯自掘进面附近的贯通裂隙进入掘进面，从而保证掘进面处瓦斯浓度控制在合适的范围。
附图说明
图1—本发明高瓦斯煤层沿空掘巷方法平面示意图；
图2—本发明小煤柱处沿空掘巷俯视示意图；
图3—本发明小煤柱处沿空掘巷侧视示意图；
图4—本发明小煤柱处沿空掘巷正视示意图；
附图说明：轨道上山-1、堵风装置-1a、小煤柱-2、瓦斯钻孔-2a、采空区-3、回风平巷-4、风帘-4a、进风侧-4b、回风侧-4c、掘进面-4d。
具体实施方式
在具体实施方式部分，将基于附图1-4对本发明的技术方案进行细致的阐述，沿采空区3留小煤柱2进行回风平巷4掘进时，小煤柱2内会有裂隙贯通采空区3，即使进行巷道支护后，也会存在支护不够密实的问题；而在巷道掘进后尚未支护的区域，小煤柱2内贯通裂隙发育，采空区3内的瓦斯自贯通裂隙进入掘进面4d，影响安全生产。
对此，本发明提出一种高瓦斯煤层沿空掘巷方法，包括如下步骤：
S1：自轨道上山1沿走向掘进宽7m高5m的回风平巷4，并与采空区3之间留设宽度为5m的小煤柱2；
S2：滞后掘进面4d约6-8m，注浆加固小煤柱2并对回风平巷4进行支护；
S3：滞后支护工作约3-4m，在小煤柱2上部自回风平巷4向采空区3施工瓦斯钻孔2a，所述瓦斯钻孔2a连通回风平巷4与采空区3；所述瓦斯钻孔2a可以水平设置，也可以倾斜设置，当倾斜设置时，瓦斯钻孔2a位于回风平巷4的一侧处于高位，位于采空区3的一侧处于低位；所述瓦斯钻孔2a间距4-8m；
S4：紧跟支护工作布置风帘4a，如图2-4所示，在回风平巷4距离小煤柱2约1.0m处设置风帘4a，所述风帘4a上部固定在回风平巷4顶板上，下部固定在回风平巷4底板上；这样就将回风平巷4隔成靠近小煤柱2侧的回风侧4c和远离小煤柱2侧的进风侧4b；所述回风侧4c通过瓦斯钻孔2a与采空区3连通；
所述风帘4a延伸至轨道上山1内部，在回风平巷4上侧，采用堵风装置1a封堵风帘4a以外的轨道上山1部分（图1中为风帘4a左侧）；
所述风帘4a沿走向由若干段可拆卸连接而成，每段风帘4a的长度为瓦斯钻孔2a间距的整数倍，本实施例取1倍，即每段风帘4a长4-8m；
S5：通风，新风经过轨道上山1、进风侧4b后进入掘进面4d，形成乏风，乏风经过回风侧4c、轨道上山1排出；
供料，自轨道上山1、进风侧4b运入支护材料、巷道掘进用设备与材料；
行人，工人自进风侧4b进入掘进面4d完成工作后原路返回；
运煤，自进风侧4b运出掘进的煤；
S6：保留风帘4a与瓦斯钻孔2a，采煤工作面回采，随着采煤工作面的推进逐段回收风帘4a。
本发明的工作机理如下：本发明采用风帘4a将掘进巷道分为独立的进风侧4b与回风侧4c，使得掘进巷道通风质量大大提高，工人自进风侧4b进入掘进面4d时一直呼吸的为新鲜风，且在打眼放炮导致的煤尘飞扬期间，工人可以进入进风侧4b暂时躲避，保证工人健康；
本发明在小煤柱2上施工有连通采空区3与回风侧4c的瓦斯钻孔2a，经过回风侧4c的乏风，会将采空区3靠近回风平巷4侧的瓦斯自瓦斯钻孔2a中抽出，防止瓦斯在采空区3靠近回风平巷4侧积聚；更重要的是通过抽取采空区3的瓦斯使得采空区3靠掘进面4d侧瓦斯浓度降低，受掘进影响即使小煤柱2产生塑性变形而生成贯通裂隙，由于采空区3内瓦斯已被后方瓦斯钻孔2a抽采，几乎不会有瓦斯自掘进面4d附近的贯通裂隙进入掘进面4d，从而保证掘进面4d处瓦斯浓度控制在合适的范围。

Claims (7)

1.一种高瓦斯煤层沿空掘巷方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：自轨道上山沿走向掘进回风平巷，并与采空区之间留设小煤柱；
S2：滞后掘进面，注浆加固小煤柱并对回风平巷进行支护；
S3：滞后支护工作，在小煤柱上部施工瓦斯钻孔连通回风平巷与采空区；
S4：紧跟支护工作布置风帘，将回风平巷隔成靠近小煤柱侧的回风侧和远离小煤柱侧的进风侧；
S5：通风，新风经过轨道上山、进风侧后进入掘进面，形成乏风，乏风经过回风侧、轨道上山排出；行人，工人自进风侧进入掘进面完成工作后原路返回；
S6：保留风帘与瓦斯钻孔，工作面回采，随着工作面的推进逐段回收风帘。
2.根据权利要求1所述的高瓦斯煤层沿空掘巷方法，其特征在于：步骤S3中，所述瓦斯钻孔水平设置；或者所述瓦斯钻孔倾斜设置，瓦斯钻孔位于回风平巷的一侧处于高位，位于采空区的一侧处于低位。
3.根据权利要求1所述的高瓦斯煤层沿空掘巷方法，其特征在于：步骤S4中，所述风帘上部固定在回风平巷顶板上，下部固定在回风平巷底板上。
4.根据权利要求3所述的高瓦斯煤层沿空掘巷方法，其特征在于：所述风帘延伸至轨道上山内部，在回风平巷上侧，采用堵风装置封堵风帘以外的轨道上山部分。
5.根据权利要求1或3或4所述的高瓦斯煤层沿空掘巷方法，其特征在于：步骤S4中，所述风帘沿走向由若干段可拆卸连接而成，每段风帘的长度为瓦斯钻孔间距的整数倍。
6.根据权利要求1所述的高瓦斯煤层沿空掘巷方法，其特征在于：步骤S5中，供料线路为自轨道上山、进风侧运入支护材料、巷道掘进用设备与材料。
7.根据权利要求1或6所述的高瓦斯煤层沿空掘巷方法，其特征在于：步骤S5中，运煤线路为自进风侧运出掘进的煤。
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