[发明专利]一种预防采煤工作面上隅角瓦斯积聚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿开采工艺，具体地讲，是涉及一种预防采煤工作面上隅角瓦斯积聚的方法。

背景技术

煤矿开采中，需要保持回采巷道的通风顺畅，以确保施工的安全以及采煤工作面上隅角瓦斯的稀释与排放。上隅角瓦斯积聚是指回风区上隅角存在体积大于0.5m³的空间内积聚的瓦斯浓度达到或超过2％的现象。积聚的原因有如下几方面：一是采煤工作面上隅角这个地方是采空区漏风出口，采空区漏风会带出大量高浓度的瓦斯；二是采煤工作面上隅角是风流的涡流区，不利于高浓度瓦斯的及时排放；三是由于瓦斯密度比空气小，所以瓦斯有向上运移的趋势。

现在常用的回采巷道设计是“U”型结构，如图1所示，进风巷和回风巷与采煤工作面构成“U”字型，这种设计几乎把上述几种积聚的可能性都包括了。为了防治上隅角瓦斯积聚，有一种“U+L”型回采巷道结构也被广泛应用，如图2所示，在回风巷的旁边附加了一条排瓦斯巷，排瓦斯巷与回风巷之间由联络巷连通，各联络巷之间的距离为60～100m左右。当采煤工作面位于I号联络巷前方时，I号联络巷与排瓦斯巷相通，其他各巷被密闭，随着工作面的前移，I号联络巷进入采空区深部，II号联络巷在到达与工作面平行的位置时被打开，……如此下去。由于瓦斯都排到了排瓦斯巷，造成排瓦斯巷瓦斯浓度经常超限，难于控制；同时，由于排瓦斯巷是利用采空区回风，容易引起采空区煤炭自燃。“Y”型回采巷道结构也有大量的应用，如图3所示，在采空区内靠着上部煤柱保留一条巷道作为回风巷，可以有效防止上隅角瓦斯积聚，但是由于向采空区漏风严重，容易引起采空区煤炭自燃。还有“W”型回采巷道结构，在采煤层中间开出一条进风巷道，如图4所示，这种情况只不过是使采空区漏风范围小了，但是上、下隅角都有瓦斯，改进用途不大。

发明内容

因此，针对采煤工作面上隅角瓦斯积聚的问题，本发明提供了一种预防采煤工作面上隅角瓦斯积聚的方法，该方法能够有效排除上隅角瓦斯，同时提供了一个进行其它安全技术作业的空间，可以打钻孔抽采瓦斯，也可以向煤层打钻孔注入阻化液防火，还可以进行常规煤层注水作业。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种预防采煤工作面上隅角瓦斯积聚的方法，其特征是，在原“U”型回采巷道的基础上，增加一条工艺巷，所述工艺巷置于煤层顶部且靠近回风巷内侧，与回风巷、进风巷平行，所述进风巷通过工作面分别与回风巷、工艺巷连通，构成两条“U”型通风道；所述工艺巷内既有全负压通风，同时也设置局部通风机通风。

较佳的是，工艺巷位于回风巷内侧水平距离10～15m位置处。

一般来讲，工艺巷的巷道断面积比回风巷道断面积略小。

进一步地，还在回风巷设置调节风门，调节回风巷的风量，通过工艺巷的分流作用和调节风门的均压作用相结合，减少向采空区漏风和流向上隅角处的瓦斯。

进一步地，在工艺巷内还布置有钻场，抽采瓦斯、向煤层注水或注阻化液。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明在原有“U”型回采巷道的基础上，在距离采煤工作面回风巷附近的煤层顶部增设一条工艺巷，该工艺巷不仅可以和进风巷构成一条通风回路，将原回风巷的回风分流，避免回风区上隅角瓦斯的积聚；还可以在工艺巷内布置钻场，抽采本煤层、邻近层和采空区瓦斯，或向煤层注水或注阻化液，达到降尘与防火的目的，与生产互不干扰。2、工艺巷定义为井下局部用风地点，采用全负压通风加局部通风机通风的方式，可以有效引导回风分流。3、在原回风巷设置调节风门，调节回风巷和工艺巷的分流量，有效防止上隅角瓦斯积聚及采空区煤炭自燃。为我国高瓦斯、易自燃煤层有效防上隅角治瓦斯积聚与采空区煤炭自燃提供了理论依据与实践经验，为矿井灾害的综合治理提供了新的思路与途径。此工艺被工人们称为“上隅角瓦斯的克星”。

附图说明

图1是“U”型回采巷道设计俯视图；

图2是“U+L”型巷道设计俯视图；

图3是“Y”型巷道设计俯视图；

图4是“W”型巷道设计俯视图；

图5是本发明双“U”型回采巷道在放顶煤采煤法中的横截面图；

图6是本发明双“U”型回采巷道在一次采全高采煤法中的横截面图；

图7是本发明双“U”型回采巷道设计俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。