[發明專利]一種高瓦斯礦井無氧工作面的回采方法

有效

• 申請號: 201611094450.7
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106761747B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 季明;郭紅軍;陳凱;張益東;程亮;張明磊;張宗良;郭文豪;趙永平;周長過
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F5/00;E21F17/107;E21F5/20;E21F3/00;E21F17/18
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種高瓦斯礦井無氧工作面的回采方法，其特征在于包括如下步驟：

a．選擇高瓦斯礦井未受擾動的首采煤層且煤層頂板裂隙未與地面導通的工作面（1）；

b．在工作面（1）的進風順槽（2）和運輸順槽（3）內分別設置超前支護（4）和柔性密閉墻（6），使回采空間與外界大氣隔絕；所述的柔性密閉墻（6）由墻體（10）、柔性氣囊（11）和輪座（13）構成，通過對柔性氣囊（11）進行注氣和減小注氣速率或臨時停注實現密封和移動；所述柔性密閉墻（6）超前工作面（1）的距離為d，d的范圍為1.5D<d<2D，其中D為超前支護（4）的長度；所述柔性密閉墻（6）的移動頻次和距離與工作面（1）的推進速度相互協調，工作面推進d-1.5D，柔性密閉墻（6）移動一次，移動距離為Δd，Δd滿足0<Δd<0.5D；進風順槽（2）用于進風和運料，安設的柔性密閉墻（6）類似風門，能對開行人；運輸順槽（3）用于出煤和回風，安設的柔性密閉墻（6）下留有皮帶（5）通過的運輸順槽密閉皮帶通道（14）；

c．在進風順槽（2）內的柔性密閉墻（6）上設置制氮系統（7），在運輸順槽（3）內的柔性密閉墻（6）上設置空調機組（8），啟動制氮系統（7）和空調機組（8）中的抽出式通風機，形成通風回路，且不間斷向封閉的工作面（1）注入氮氣；通過制氮系統（7）不斷向封閉空間內注入氮氣，使工作面（1）形成無氧作業環境；

d．在回采空間內設置氣體及溫度監測監控系統（9），對氣體含量和溫度進行實時監測；

e．根據制氮系統（7）的注氮速率和工作面（1）的封閉空間大小預計工作面（1）充滿氮氣時，啟動氣體及溫度監測監控系統（9），分別監測進風順槽（2）內的柔性密閉墻（6）處、下隅角處、工作面（1）中部、上隅角處和運輸順槽（3）內的柔性密閉墻（6）處的氣體含量和溫度情況，當回采空間內的氧濃度低于5%時，開始回采作業，當回采空間內的氧濃度達到或超過8%時，電源自動切斷，停止生產作業；當氧濃度降低至5%以下時，工作面（1）恢復生產；

f.隨著工作面（1）的推進移動柔性密閉墻（6），直至柔性密閉墻（6）移到進風順槽（2）和運輸順槽（3）的巷口為止，工作面（1）繼續回采直至停采線，工作面回采結束。

2.根據權利要求1所述的一種高瓦斯礦井無氧工作面的回采方法，其特征在于：所述的空調機組（8）包括空調機、抽出式通風機和除塵器，抽出式通風機與制氮系統（7）形成通風回路，空調機和除塵器實時對工作面進行降溫和除塵。

3.根據權利要求1所述的一種高瓦斯礦井無氧工作面的回采方法，其特征在于：所述的氣體及溫度監測監控系統（9）包括相互連通的5組測試氣體含量及溫度的傳感器，5組傳感器分別設在進風順槽（2）內的柔性密閉墻（6）處、下隅角處、工作面（1）中部、上隅角處和運輸順槽（3）內的柔性密閉墻（6）處。

4.根據權利要求1所述的一種高瓦斯礦井無氧工作面的回采方法，其特征在于：當回采空間內的溫度超過26℃時，氣體及溫度監測監控系統（9）發出警示信號并通過空調機采取強制冷措施，使工作環境溫度下降至15~20℃。