CN210768879U - 煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理设备技术领域，具体说是一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，包括回采工作面、机巷和风巷，其特征在于，所述机巷自机巷开口到中切眼位置设置一排加密顺层钻孔，所述风巷自风巷开口到中切眼位置也设置一排加密顺层钻孔，机巷内的一排加密顺层钻孔与风巷内的一排加密顺层钻孔上下错开平行设置，且在深度方向上相重合。本装置采用异常区煤层瓦斯加密钻孔、沿空留巷Y型通风采空区瓦斯治理技术和采空区瓦斯抽放治理技术，确保了瓦斯条带分布规律异常区内安全高效生产。

Description

煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统

技术领域

本实用新型涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统。

背景技术

随着矿井开采深度的逐步延伸，煤层瓦斯含量、瓦斯压力逐步加大，瓦斯涌出量激增的严重形势，使矿井的安全生产和高产高效建设受到极大威胁。根据瓦斯条带分布规律情况制定相应的应对措施，进行防治瓦斯是解决煤层瓦斯压力大、含量高、开采难度高的一个重要手段，以起到治理瓦斯的作用，最终达到安全高效开采煤层的效果。

一般的回采区采用抽出式分区通风方式，现有采区轨道上山和皮带上山作为采区进风巷，专用回风上山作为采区总回风巷。采煤工作面采用“U”形通风方式，风流由机巷进入，经风巷和回风联络巷排出。但在煤层瓦斯条带分布规律异常区，如何在煤层采掘过程中采取有针对性的瓦斯防治技术，以确保瓦斯条带分布规律异常区内安全高效生产，是一个需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，其采用异常区煤层瓦斯加密钻孔、沿空留巷Y型通风采空区瓦斯治理技术和采空区瓦斯抽放治理技术，确保了瓦斯条带分布规律异常区内安全高效生产。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：

一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，包括回采工作面、机巷和风巷，所述机巷自机巷开口到中切眼位置设置一排加密顺层钻孔，所述风巷自风巷开口到中切眼位置也设置一排加密顺层钻孔，机巷内的一排加密顺层钻孔与风巷内的一排加密顺层钻孔上下错开平行设置，且在深度方向上相重合。

所述机巷内设有机巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路，所述风巷内设有风巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路和风巷高位钻孔采空区、风巷上隅角插管抽放管路，所述机巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路和所述风巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路均通过抽放控制阀门与临时抽放系统连接，临时抽放系统上连接有临时抽放泵站，所述风巷高位钻孔采空区、风巷上隅角插管抽放管路通过抽放控制阀门与采面瓦斯抽放系统连接，采面瓦斯抽放系统与采面瓦斯抽放泵站连接。

根据所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，所述采面瓦斯抽放系统通过抽放控制阀门与所述临时抽放系统连接。

根据所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，所述中切眼、中切眼以西风巷与相邻采面废弃机巷形成采空区瓦斯抽放系统，所述采空区瓦斯抽放系统与地面抽放管路相连。

根据所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，所述中切眼以西的风巷进行沿空留巷，所述机巷和中切眼、风巷以及相邻采面废弃机巷形成Y形通风系统，由所述机巷和中切眼、风巷进风，由所述相邻采面的机巷回风。

根据所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，所述风巷内在回采时每5-10m打一个木垛。

根据所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，所述机巷内的一排加密顺层钻孔和所述风巷内的一排加密顺层钻孔的孔间距、开孔位置距顶板距离、孔径和偏角均相等，钻孔倾角相反。

本实用新型的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统的有益效果：

1、本实用新型的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，通过施工加密顺层预抽煤层瓦斯钻孔，煤层瓦斯压力、瓦斯含量得到一定程度的释放，使巷道前方煤体发生收缩变形，能够提高煤体强度，增加煤层透气性，降低瓦斯涌出初速度，从而降低了回采期间煤壁的瓦斯涌出量，降低了瓦斯条带分布异常区发生突出的危险性；

2、本实用新型的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，通过临时抽放系统实现机、风巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放利用临时抽放泵站进行高负压抽放，通过采面瓦斯抽放系统实现风巷高位钻孔采空区抽放和风巷上隅角插管抽放利用采面瓦斯抽放泵站进行低负压抽放；

3、本实用新型的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统中，采面瓦斯抽放系统通过抽放控制阀门与临时抽放系统连接，能够加快抽采进度，在工作面机风巷掘进期间和回采前，可以将临时抽放系统和采面瓦斯抽放系统连通，并在中间安设抽放控制阀门，实现临时抽放系统和采面瓦斯抽放系统可同时抽工作面机风巷施工的预抽煤层瓦斯钻孔，也可实现分别对工作面机风巷施工的预抽煤层瓦斯钻孔进行抽放，进而提高工作面安全高效的通过瓦斯条带分布异常区的效果；

4、本实用新型的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统中，中切眼以西的风巷进行沿空留巷，机巷和中切眼、风巷以及相邻采面废弃机巷形成Y形通风系统，由机巷和中切眼、风巷进风，由相邻采面的机巷回风，能够消除中切眼以西瓦斯条带分布异常区回采时采空区瓦斯涌出量异常对采面高产高效的影响。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的瓦斯条带分布规律异常区的加密顺层钻孔的平面结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的瓦斯条带分布规律异常区的加密顺层钻孔的断面结构示意图。

图3是根据本实用新型实施例的瓦斯条带分布规律异常区的加密顺层钻孔的剖面结构示意图。

图4是根据本实用新型实施例的瓦斯条带分布规律异常区的抽放系统的结构示意图。

图5是根据本实用新型实施例的瓦斯条带分布规律异常区的Y型通风系统的结构示意图。

图中：1是机巷，2是风巷，3是中切眼，4是加密顺层钻孔，5是临时抽放泵站，6是临时抽放系统，7是抽放控制阀门，8是回采工作面，9是采面瓦斯抽放系统，10是风巷高位钻孔采空区、风巷上隅角插管抽放管路，11是机巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路，12是高位抽放钻孔，13是风巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路，14是相邻采面废弃机巷，15是相邻采空区，16是底面抽放管路。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体的实施方式对本实用新型的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统做更加详细的描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1和图5，本实施例的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，包括回采工作面、机巷和风巷，机巷自机巷开口到中切眼位置设置一排加密顺层钻孔，风巷自风巷开口到中切眼位置也设置一排加密顺层钻孔，机巷内的一排加密顺层钻孔与风巷内的一排加密顺层钻孔上下错开平行设置，且在深度方向上相重合。通过施工加密顺层预抽煤层瓦斯钻孔，煤层瓦斯压力、瓦斯含量得到一定程度的释放，使巷道前方煤体发生收缩变形，能够提高煤体强度，增加煤层透气性，降低瓦斯涌出初速度，从而降低了回采期间煤壁的瓦斯涌出量，降低了瓦斯条带分布异常区发生突出的危险性。

本实施例中，优选的，机巷内的一排加密顺层钻孔和风巷内的一排加密顺层钻孔的孔间距、开孔位置距顶板距离、孔径和偏角均相等，钻孔倾角相反，方便布置和施工。具体地，机巷内的一排加密顺层钻孔孔间距2m，开孔位置距顶板1.3m，孔径为Ф89mm，偏角0°，钻孔倾角19°，孔深94m；风巷内的一排加密顺层钻孔的孔间距2m，开孔位置距顶板1.3m，孔径为Ф89mm，偏角0°，钻孔倾角-19°，孔深85m。

本实施例中，优选地，机巷内设有机巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路，风巷内设有风巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路和风巷高位钻孔采空区、风巷上隅角插管抽放管路，机巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路和风巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路均通过抽放控制阀门与临时抽放系统连接，临时抽放系统上连接有临时抽放泵站，风巷高位钻孔采空区、风巷上隅角插管抽放管路通过抽放控制阀门与采面瓦斯抽放系统连接，采面瓦斯抽放系统与采面瓦斯抽放泵站连接。通过临时抽放系统实现机、风巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放利用临时抽放泵站进行高负压抽放，通过采面瓦斯抽放系统实现风巷高位钻孔采空区抽放和风巷上隅角插管抽放利用采面瓦斯抽放泵站进行低负压抽放。采面回采瓦斯异常区域时，若遇到煤体、采空区顶板异常垮落，风巷瓦斯浓度很容易出现瓦斯高值甚至超限事故，因此采取对风巷上隅角采空区瓦斯进行抽放和风巷上隅角插管抽放。

更优选地，采面瓦斯抽放系统通过抽放控制阀门与临时抽放系统连接。在工作面机风巷掘进期间和回采前，可以将临时抽放系统和采面瓦斯抽放系统连通，实现临时抽放系统和采面瓦斯抽放系统可同时抽工作面机风巷施工的预抽煤层瓦斯钻孔，也可实现分别对工作面机风巷施工的预抽煤层瓦斯钻孔进行抽放，进而提高工作面安全高效的通过瓦斯条带分布异常区的效果。

为确保采空区瓦斯排放效果，中切眼以西的风巷进行沿空留巷，具体地，工作面回采该段时，风巷内每5-10m打一个木垛进行沿空留巷。机巷和中切眼、风巷以及相邻采面废弃机巷形成Y形通风系统，由机巷和中切眼、风巷进风，由相邻采面的机巷回风，中切眼、中切眼以西风巷与相邻采面废弃机巷形成采空区瓦斯抽放系统，从而消除中切眼以西瓦斯条带分布异常区回采时采空区瓦斯涌出量异常对采面高产高效的影响，采空区瓦斯抽放系统与地面抽放管路相连，对中切眼以西附近200m段采空区进行抽放。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中如使用“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，如使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，包括回采工作面、机巷和风巷，其特征在于，所述机巷自机巷开口到中切眼位置设置一排加密顺层钻孔，所述风巷自风巷开口到中切眼位置也设置一排加密顺层钻孔，机巷内的一排加密顺层钻孔与风巷内的一排加密顺层钻孔上下错开平行设置，且在深度方向上相重合。

2.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，其特征在于，所述机巷内设有机巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路，所述风巷内设有风巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路和风巷高位钻孔采空区、风巷上隅角插管抽放管路，所述机巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路和所述风巷顺层钻孔预抽煤层瓦斯抽放管路均通过抽放控制阀门与临时抽放系统连接，临时抽放系统上连接有临时抽放泵站，所述风巷高位钻孔采空区、风巷上隅角插管抽放管路通过抽放控制阀门与采面瓦斯抽放系统连接，采面瓦斯抽放系统与采面瓦斯抽放泵站连接。

3.根据权利要求2所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，其特征在于，所述采面瓦斯抽放系统通过抽放控制阀门与所述临时抽放系统连接。

4.根据权利要求2所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，其特征在于，所述中切眼、中切眼以西风巷与相邻采面废弃机巷形成采空区瓦斯抽放系统，所述采空区瓦斯抽放系统与地面抽放管路相连。

5.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，其特征在于，所述中切眼以西的风巷进行沿空留巷，所述机巷和中切眼、风巷以及相邻采面废弃机巷形成Y形通风系统，由所述机巷和中切眼、风巷进风，由所述相邻采面的机巷回风。

6.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，其特征在于，所述风巷内在回采时每5-10m打一个木垛。

7.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯条带分布规律异常区回采瓦斯治理系统，其特征在于，所述机巷内的一排加密顺层钻孔和所述风巷内的一排加密顺层钻孔的孔间距、开孔位置距顶板距离、孔径和偏角均相等，钻孔倾角相反。

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