[發明專利]煤與瓦斯突出礦井110工法開采的立體通風方法及系統

有效

• 申請號: 202010367085.2
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111622795B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 王炯;何滿潮;李文飛;馬資敏;于光遠;陳功華;肖國強
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F1/10;E21F7/00
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司 11662
• 代理人: 韓來兵

本申請涉及礦井通風技術領域，尤其涉及一種適用于煤與瓦斯突出礦井110工法開采的立體通風方法及系統。該立體通風方法包括：在工作面回采前，施工第一工藝巷和/或第二工藝巷；在工作面回采過程中，工作面軌道順槽位于采空區的部分形成第一切頂留巷段和/或工作面運輸順槽位于采空區的部分形成第二切頂留巷段，使得第一切頂留巷段的進風通過第一工藝巷進入瓦斯抽采回風巷形成回風，和/或使得第二切頂留巷段的進風通過第二工藝巷進入瓦斯抽采進風巷形成回風。利用瓦斯抽采進風巷和瓦斯抽采回風巷構建立體通風系統，由121工法向110工法轉換過程中留巷段可以形成完善的通風系統，在實現了留巷段通風的同時，可以對留巷段進行實時監測并消除留巷段內的有害氣體積聚。

技術領域

本申請涉及礦井通風技術領域，尤其涉及一種適用于煤與瓦斯突出礦井110工法開采的立體通風方法及通風系統。

背景技術

目前，在進行煤炭開采過程中，通常采用如圖1所示的121工法，即一個工作面需先挖掘兩個巷道，并且留一個煤柱作為支撐。具體說來，每個工作面包括上順槽、下順槽和開采作業面。目前的這種結構中，需要留設煤柱，造成資源的大量浪費。而且，每個工作面都需要挖掘兩個巷道，工作效率低。

切頂卸壓無煤柱自成巷“110”工法是一種先進的無煤柱開采技術，是保持我國煤炭資源可持續發展的關鍵技術之一，亦是解決瓦斯與動力災害、提高煤炭回收率、降低巷道掘進率、實現科學采礦的重要保障。“110”工法無煤柱開采技術是指通過對回采巷道進行補強支護后，在巷道將要形成采空區側進行定向預裂爆破，將頂板按照設計位置進行切縫，切縫結束后隨著工作面煤層的回采，在礦山壓力作用下，采空區頂板沿著預裂切縫垮落形成巷幫，利用原巷道部分空間和支護自動形成新巷道，作為下一工作面的回采巷道的技術。無煤柱自成巷開采技術通過采用預裂爆破、恒阻錨索補強支護、架后擋矸等技術手段，減弱了采場頂板作用于巷道的壓力，不留區段煤柱提高了資源回收率，同時每個回采工作面少掘進一條回采巷道，降低了煤礦萬噸掘進率。尤其在煤與瓦斯突出煤礦中，少掘進一條回采巷道可減少約50％的瓦斯治理工作量和時間，解決煤與瓦斯突出煤礦采掘接替困難的問題。

綜合現有技術可知，需要對現存大量的傳統“121”工法向“110”工法切頂留巷進行轉換，但是在“110”工法形成的切頂留巷段沒有回風通道，不能形成完善回風系統，給煤礦生產帶來諸多安全隱患。因此在“121”工法向“110”工法進行轉換的初期，在未形成Y型通風或W型通風之前使用“110”工法切頂留巷時，留巷段不能形成完善的回風系統，會導致留巷段無法進行監測圍巖變化、留巷段有毒有害氣體積聚、無法在留巷段打鉆進行瓦斯治理等問題，還會增加煤礦開采的經濟成本。

發明內容

為了解決上述技術問題，本申請提供了如下技術方案。

第一方面，本申請提供了一種煤與瓦斯突出礦井110工法開采的立體通風方法。

該立體通風方法適用于采煤區，所述采煤區的通風系統包括進風大巷、回風大巷、采煤作業面、工作面運輸順槽、工作面軌道順槽、瓦斯抽采進風巷和瓦斯抽采回風巷，其中，所述立體通風方法包括以下步驟：

在工作面回采前，施工第一工藝巷和/或第二工藝巷，所述第一工藝巷的一端連接所述工作面軌道順槽遠離所述回風大巷的一端，所述第一工藝巷的另一端連接所述瓦斯抽采回風巷，所述第二工藝巷的一端連接所述工作面運輸順槽遠離所述進風大巷的一端，所述第二工藝巷的另一端連接所述瓦斯抽采進風巷；

在所述工作面回采過程中，所述工作面軌道順槽位于采空區的部分形成第一切頂留巷段和/或所述工作面運輸順槽位于采空區的部分形成第二切頂留巷段，使得所述第一切頂留巷段的進風通過所述第一工藝巷進入所述瓦斯抽采回風巷形成回風，和/或使得所述第二切頂留巷段的進風通過所述第二工藝巷進入所述瓦斯抽采進風巷形成回風。

可選的，所述通風系統的通風線路為：

通過所述瓦斯抽采進風巷和工作面運輸順槽進風，通過所述瓦斯抽采回風巷和所述工作面軌道順槽回風；