CN203214093U

CN203214093U - 一种基于小煤柱联络巷的偏w通风工作面

Info

Publication number: CN203214093U
Application number: CN 201320145362
Authority: CN
Inventors: 张瀚; 李英明; 付永刚; 张景坤; 杨明东
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2023-03-27

Abstract

本实用新型属于采煤采矿技术领域，具体涉及一种基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面。本实用新型包括分别设置在采煤工作面中的、彼此平行的轨道巷和运输巷，采煤工作面在轨道巷和运输巷之间设置有回风巷，回风巷与轨道巷平行，且回风巷靠近轨道巷一侧设置；回风巷与轨道巷之间的小楳柱中设置有联通回风巷与轨道巷的多个联络巷，联络巷沿着采煤工作面的回采反向方向自轨道巷一侧向回风巷一侧倾斜延伸，联络巷与轨道巷之间的夹角为130°～150°，多个联络巷之间彼此平行。本实用新型可以有效地解决联络巷和周边空间的稳定性问题，即解决了偏W通风工作面中小煤柱开采时易冒顶和片帮的问题，对保障采煤工作面的安全高效的生产具有重要的意义。

Description

一种基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面

技术领域

本实用新型属于采矿技术领域，具体涉及一种基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面。

背景技术

偏W通风是解决采煤工作面瓦斯浓度高，特别是采煤工作面上隅角容易出现瓦斯超限的一种有效手段。由于需要在采煤工作面布置三条巷道：即轨道巷、回风巷和运输巷，故增加了采煤工作面的掘巷时间，从而使得采煤工作面的开采工作不得不滞后，也提高了吨煤成本。

轨道巷是运煤和运料系统中的一条关键通道，通过在轨道巷和回风巷之间的小煤柱开掘联络巷，能够更便捷地转运煤矸和物料，较大程度地提高掘进速度。

目前国内通常的做法是沿着垂直于轨道巷和回风巷的方向开掘联络巷，这种技术方案较为简单，且易于操作，施工量和工程耗费均较小，但是联络巷及周边空间的稳定性和由此而来的支护工作也面临着巨大考验，尤其是采煤工作面超前支撑压力对联络巷的影响始终无法克服，因而偏w通风工作面小煤柱联络巷及周边空间稳定性较差，特别是联络巷易发生片帮和冒顶事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面，本基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面不但布置合理，而且有效地维护了巷道的稳定性，提高了掘进和运煤速度。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面，包括分别设置在采煤工作面上侧的轨道巷和下侧的运输巷，所述轨道巷和运输巷彼此平行，所述采煤工作面在轨道巷和运输巷之间设置有回风巷，所述回风巷与轨道巷平行，且回风巷靠近轨道巷一侧设置；所述回风巷与轨道巷之间的小楳柱中设置有联通回风巷与轨道巷的多个联络巷，所述联络巷沿着采煤工作面的回采反向方向自轨道巷一侧向回风巷一侧倾斜延伸，联络巷与轨道巷之间的夹角为130°～150°，且多个联络巷之间彼此平行。

所述联络巷与轨道巷之间的夹角为沿着采煤工作面的回采反向方向的夹角。

同时，本实用新型还可以通过以下技术措施得以进一步实现：

优选的，所述小楳柱的自回风巷至轨道巷之间的垂直厚度为10～20米。

优选的，所述联络巷与轨道巷之间的夹角为135°。

进一步的，所述相邻联络巷之间的间距为100～300米。

更进一步的，所述相邻联络巷之间的间距为200～250米。

本实用新型的有益效果在于：

1)、本偏W通风工作面即采煤工作面中的联络巷采用沿着采煤工作面的回采反向方向与轨道巷斜交，也即联络巷的布置方式为沿着采煤工作面的回采反向方向自轨道巷延伸偏向回风巷的方式，同时限定联络巷与轨道巷之间的夹角为130°～150°。联络巷的这种设置方式可以有效地解决联络巷和周边空间的稳定性问题，也即解决了偏W通风工作面中小煤柱开采时易冒顶和片帮的问题，对保障采煤工作面的安全高效的生产具有重要的意义。

2)、本偏W通风工作面结构简单、稳定可靠且实用性强，本实用新型维护了采煤工作面的稳定和安全，给通风、行人和运输提供了便利，并大幅度地提高了掘进速度和运输效率，较好的实现了社会效益和经济效益。

附图说明

图1～3是联络巷和回风巷的掘进过程示意图。

图4是本实用新型的结构示意图。

图中标记的含义如下：

1—采煤工作面 2—小楳柱 3—轨道巷 4—回风巷

5—联络巷 6—采空区 7—运输巷 8—采区回风巷

具体实施方式

如图4所示，一种基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面，该偏W通风工作面设置有联接轨道巷3和回风巷4的小煤柱联络巷5。具体说来，自下而上平行于采煤工作面1分别布置运输巷7、回风巷4和轨道巷3，其中回风巷4位于偏向轨道巷3一侧，即回风巷4和轨道巷3之间间距较小，回风巷4和轨道巷3之间形成小煤柱2；在轨道巷3和回风巷4之间的小煤柱2中布置联络巷5。

实际工作时，当采煤工作面1掘进时，首先完成轨道巷3、开切眼和运输巷7的开挖；在完成轨道巷3、运输巷7和开切眼的布置基础之上，进行联络巷5的开挖和回风巷4的贯通。

步骤1)、如图1所示，先从轨道巷3口处往西18m处按方位角135°掘进，可得H＝22m长的联络巷5；

步骤2)、然后如图2所示，自采区回风巷8的低于轨道巷3的S＝22×sin(135°)＝15.6m水平处，沿着与轨道巷3平行的方向，并与回采方向反向掘进34m，即可得与联络巷5贯通的回风巷4；

步骤3)、然后继续沿着采煤工作面的回采反向方向掘进回风巷4，如图3所示；

步骤4)、随着回风巷4的不断向前掘进，不断重复步骤2)，直至完成采煤工作面1中联络巷5的掘进和回风巷4的贯通工作。

图4中，联络巷5的长度H＝S/sinθ，当小楳柱2的自回风巷4至轨道巷3之间的垂直厚度S为10～20米时，H介于15～29米之间，联络巷5与轨道巷3的掘进方向夹角θ为135°。

回风巷4的掘进过程中在指定位置开掘联络巷5即轨道回风联巷，联络巷5的具体开挖位置应根据实际巷道掘进过程中通风、供电施工等情况由技术部再行决定，相邻联络巷5之间的间距L常取100～300m。

图4中的箭头含义如下：

污风方向←新鲜风方向

运煤方向，由图4可知，所述污风方向即为采煤工作面的回采方向，而新鲜风方向即为采煤工作面的回采反向方向。

下面简述本实用新型的设计原理，随着采煤工作面1的推进，巷道顶板的压力和采空区应力将不断转移。工作面开采距联络巷10m处，采空区上侧靠近轨道巷和采空区正前方回风巷下侧位置出现应力集中。与此同时，不同夹角联络巷及周围区域的应力分布将呈现出不同状态。联络巷夹角为30°和45°时，联络巷顶板区域应力较小，联络巷与工作面间小煤柱应力集中区域面积较大，说明小煤柱能够有效转移工作面超前支撑应力对联络巷的影响。对于60°夹角的联络巷，巷道顶板应力增高的区域面积变大，同时联络巷与工作面间的煤柱应力减小，煤柱全部进入塑性状态。当联络巷夹角为90°时，工作面前方煤柱应力进一步降低，并与联络巷顶板应力区域贯通。当联络巷夹角取120°、135°、150°时，随着角度增大，工作面前方小煤柱高应力区间增大，巷道顶板应力减小。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面，包括分别设置在采煤工作面（1）上侧的轨道巷（3）和下侧的运输巷（7），所述轨道巷（3）和运输巷（7）彼此平行，所述采煤工作面（1）在轨道巷（3）和运输巷（7）之间设置有回风巷（4），所述回风巷（4）与轨道巷（3）平行，且回风巷（4）靠近轨道巷（3）一侧设置；所述回风巷（4）与轨道巷（3）之间的小楳柱（2）中设置有联通回风巷（4）与轨道巷（3）的多个联络巷（5），其特征在于：所述联络巷（5）沿着采煤工作面（1）的回采反向方向自轨道巷（3）一侧向回风巷（4）一侧倾斜延伸，联络巷（5）与轨道巷（3）之间的夹角（θ）为130°～150°，且多个联络巷（5）之间彼此平行。

2.根据权利要求1所述的基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面，其特征在于：所述小楳柱（2）的自回风巷（4）至轨道巷（3）之间的垂直厚度（S）为10～20米。

3.根据权利要求1或2所述的基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面，其特征在于：所述联络巷（5）与轨道巷（3）之间的夹角（θ）为135°。

4.根据权利要求1或2所述的基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面，其特征在于：所述相邻联络巷（5）之间的间距（L）为100～300米。

5.根据权利要求1所述的基于小煤柱联络巷的偏W通风工作面，其特征在于：所述相邻联络巷（5）之间的间距（L）为200～250米。