[发明专利]高瓦斯矿工作面优化巷道布置结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿开采工作面巷道布置，具体为一种高瓦斯矿工作面优化巷道布置结构。

背景技术

我集团寺河矿为高瓦斯（矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米／吨或矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米／分）矿井，工作面巷道设计以通风科提供的盘区最大、最小风量为依据，每条巷道（断面一般在19M³）风速允许在（0.25－4m/s）间，每条巷道风量上限为4560 M³/min，寺河矿目前开采工作面风量均大于8000 M³/min，所以工作面巷道采用多巷布置形式，目前均采用三进两回五巷布置形式，工作面尾部布置切眼和调车巷，采用多巷道布置的方式解决了瓦斯的稀释和工作面安撤问题，尤其是在形状不规则的煤田中进行开采施工。如图1所示意，这种高瓦斯工作面为三进两回五巷道布置，因为存在煤矿边界4，所以使煤田成为一个不规则状，包括矩形的工作面3和梯形的工作面5，梯形的工作面5的底边宽度为226米，高（长）度为307米。所以合理的选择巷道布置方式和切眼位置决定着工作面回采量的多少。

发明内容

本发明解决高瓦斯煤矿开采中，煤炭资源有效回收利用的问题，提供了一种高瓦斯矿工作面优化巷道布置结构。

本发明是由以下技术方案实现的，一种高瓦斯矿工作面优化巷道布置结构，所述的工作面结构包括矩形的工作面和梯形的工作面，在工作面一侧布置有二巷、三巷、四巷共三条巷道，另一侧布置有一巷、五巷共两条巷道，梯形的工作面的斜边为煤矿边界，在五巷和煤矿边界的交叉处横向施工有切眼，同时沿着煤矿边界施工有斜横川，然后连接斜横川横向施工有新调车巷，然后垂直新调车巷纵向施工有延伸一巷、延伸五巷，延伸一巷和煤矿边界的交叉点处横向施工切眼，并与三巷贯通。

与已有的技术方案相比较，本发明所述的方案直接将原调车巷的位置作为切眼使用，并充分利用矿界边界保护煤柱，对原设计的切眼与调车巷之间的直横川调整为斜横川，在保证高瓦斯矿井通风安全的前提下最大限度的提高了回采煤量，减少了煤柱的留设量，增加了经济效益。

附图说明

图1为工作面的形状及巷道布置示意图

图2为按照常规方法施工巷道布置结构示意图

图3为本发明所述布置结构示意图

图中：1一巷、2五巷、1a延伸一巷、2a延伸五巷、3矩形的工作面、4煤矿边界、5梯形的工作面、6三巷、7二巷、8四巷、9切眼、9a切眼、10切眼、10a切眼、11斜横川、12新调车巷。

具体实施方式

按照高瓦斯矿正常的开采布置方法，经过函数计算可以得到如图2所示意的布置方式，使开采的工作面面积达到最大，从工作面5的底边的靠近煤矿边界4之处开始横向施工切眼9a和调车巷（即新方案的切眼10a）,然后再纵向施工延伸一巷1a、延伸五巷2a达到煤矿边界4，所述的延伸五巷2a长度为247米使可开采面积达到最大值，巷道2a和煤矿边界4的交叉点为最佳值点，同时从二巷7、三巷6侧开始施工切眼9和调车巷（即新方案的切眼10）。最终形成具有切眼和调车巷双向布置结构，以满足切眼到位后的通风需要，然后从切眼9、9a的位置开始回采。

上述方案虽然也提高了开采量，但是这种布置方式使切眼和调车巷之间的区域就被永久留在井下，由于煤炭资源具有不可再生性和稀缺性，所以要求在保证安全的前提下，尽可能的多采煤，以提高经济效益。

如图3所示意，高瓦斯矿工作面优化巷道结构，所述的工作面结构包括矩形的工作面3和梯形的工作面5，在工作面3一侧布置有二巷7、三巷6、四巷8共三条巷道，另一侧布置有一巷1、五巷2共两条巷道，梯形的工作面5的斜边为煤矿边界4，在五巷2和煤矿边界4的交叉处横向施工切眼10a，同时沿着煤矿边界施工有斜横川11，然后连接斜横川11横向施工有新调车巷12，然后垂直新调车巷12纵向施工有延伸一巷1a、延伸五巷2a，延伸一巷1a和煤矿边界4的交叉点处横向施工有切眼10，并与三巷6贯通。

这样与现有常规思路的布置结构相比，本发明所述的结构省略了掘进切眼9，直接将原设计的调车巷的位置作为切眼10的使用，并又掘进了新的调车巷12和斜横川11形成双巷布置保证安全；在另一侧省略了掘进切眼9a，直接在原来调车巷的位置作为切眼10a使用，然后从切眼10及10a处开始回采。显然本发明所述的方案可以将原设计的切眼和调车巷之间的区域（图中虚线区域）开采出来，而且还能够保证高瓦斯矿的安全性，在工作面回采实践过程中，依旧在原风速范围及巷道风量上限的标准之内，很少因为瓦斯超限事故影响工作面的正常推进。此举使工作面提高了资源回收率，经济效益显著，在本采区多开采出的煤炭约五万吨，为企业创造三千万元价值。