[发明专利]一种采煤工作面高位偏E型通风系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤工作面上隅角和回风巷瓦斯超限的通风系统，具体涉及一种采煤工作面高位偏E型通风系统，属煤矿安全设备技术领域。

背景技术

随着煤矿现代化生产技术不断加强，综合机械化采煤开采强度越来越大、生产集中、推进速度快，使采面瓦斯涌出具有高强度、大数量和涌出不均衡等特点，同时综采面由于采高大，采长大，走向长度大，因而采空区面积大，造成回风流和局部瓦斯（尤其是上隅角）超限严重，对安全生产构成了极大威胁。

目前普遍采用的工作面U型通风系统由于上隅角及回风顺槽瓦斯浓度经常超限，严重影响煤矿的正常生产，制约着高产高效采煤技术的推广应用及综合经济效益的提高。为了保证较高的产量，必须保证一定的割煤速度，因此工作面煤壁、落煤瓦斯涌出难以有效控制，一般只能通过预抽减小煤的瓦斯涌出量。与煤壁和落煤相比，采空区涌出相对复杂，涌出空间也比较大。通过对采场通风系统方式的研究和采场瓦斯涌出规律的研究，可以更有效的采取相应措施，治理采空区和采面的瓦斯。对于瓦斯涌出量较大的工作面，进行通风系统的改进和瓦斯抽放的综合治理措施是解决工作面瓦斯问题的根本途径。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足之处，提供一种采煤工作面高位偏E型通风系统。该系统在回风巷、进风巷之间靠近回风巷的煤层上部岩层中置有一条瓦斯排放高位巷，形成“一进二回”的高位偏“E”型通风系统，通过调节回风巷与瓦斯排放高位巷的风量及风压，抑制采空区的瓦斯向采面上隅角和回风巷涌出，引导采空区瓦斯运移至瓦斯专用巷。厚煤层综采工作面开采后采空区冒落空间大，采空区滞留煤炭涌出的瓦斯富集于此，因采空区强漏风带内风流呈紊流状态，漏风流与高浓度瓦斯充分混合之后从回风侧排出。在传统“U”型通风系统下，采空区漏风流携带高浓度瓦斯排出的唯一通道是综采工作面上隅角，导致综采工作面上隅角和回风巷瓦斯浓度长期超限。在高位偏“E”型通风系统下，综采面布置2条回风巷，采空区高浓度瓦斯有2个排出通道供选择。根据流体力学理论，通风井巷中，风流总是从风压大处流向风压小处，风压差是克服通风阻力使风流流动的动力。由于瓦斯排放巷与采空区连通并且受采动应力破坏，巷道滞后工作面煤壁2～5m冒落，通风阻力较大，因此，通过调节联络巷阻力来调节2条回风巷之间的风压差，使排放巷道通风压力低于回风巷，实现采空区高浓度瓦斯从顶板瓦斯排放巷排出。《煤矿安全规程》规定专用瓦斯排放巷瓦斯浓度控制在2.5%以下即可，通过通风联络巷进风将高浓度瓦斯稀释到规定浓度以下。

本发明采用的技术方案是：一种采煤工作面高位偏E型通风系统，在待采煤区中布置有进风巷、回风巷，其特征是：所述回风巷、进风巷之间靠近回风巷的煤层上部岩层中置有一条瓦斯排放高位巷，形成“一进二回”的高位偏“E”型通风系统，通过调节回风巷与瓦斯排放高位巷的风量及风压，抑制采空区的瓦斯向采面上隅角和回风巷涌出，引导采空区瓦斯运移至瓦斯专用巷。

所述进风巷、回风巷的一侧分别置有进风上山、回风上山和瓦斯专用巷；所述的回风上山与回风巷之间有回风平巷，回风巷上还有风门。

所述回风巷与瓦斯排放高位巷之间置有调节风压的联络巷。

所述待采煤层与采空区之间有切眼。

本发明的优点是：该系统利用高位尾巷，增加采空区的漏风汇，改变U型通风系统的瓦斯聚集方式，在通风系统负压及（或）辅助抽采负压作用下，形成高位偏“E”型工作面空气动力系统，可以有效的解决工作面上隅角瓦斯积聚问题。采用此种方法解决上隅角和回风巷瓦斯超限问题，减少了采空区漏风，有利于采空区煤炭自燃的防治。并可减少采空区留巷的巷帮维护问题，节省人力物力，提高经济效益。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明结构示意图；

图2为图1A-A剖视图；

图3为图1B-B剖视图；

图中：1、进风上山，2、回风上山，3、瓦斯专用巷，4、进风巷，5、切眼，6、回风巷，7、回风平巷，8、风门，9、联络巷，10、瓦斯排放高位巷，11、待采煤层，12、采空区，13、煤层上部岩层。

具体实施方式

如图所示：一种采煤工作面高位偏E型通风系统，在待采煤区11中布置有进风巷4、回风巷6，所述回风巷、进风巷之间靠近回风巷的煤层上部岩层12中置有一条瓦斯排放高位巷10，形成“一进二回”的高位偏“E”型通风系统，通过调节回风巷6与瓦斯排放高位巷10的风量及风压，抑制采空区12的瓦斯向采面上隅角和回风巷涌出，引导采空区瓦斯运移至瓦斯专用巷3。