一种高瓦斯矿井Y型通风方法

1.一种高瓦斯矿井Y型通风方法，所述方法是在工作面顺槽掘进前，先视开采导致底板破坏深度在煤层底板岩层中掘进底抽巷，底抽巷位置与本工作面轨道顺槽相对应；巷内布置瓦斯抽放管路；从底抽巷内向上往煤层内打瓦斯抽放钻孔，预抽瓦斯为顺槽与开切眼的掘进消除瓦斯突出危险；
在底抽巷正上方，于开采煤层内掘进轨道顺槽与开切眼；开切眼贯通形成通风系统后，在轨道顺槽末端，开掘沿煤层走向方向的煤巷，所述煤巷作为下一工作面开切眼的一部分，之后沿煤层倾向倾斜向下掘进回风斜巷，到达与底抽巷同一层位后，沿与底抽巷垂直方向掘进与底抽巷连通，然后在连通位置打密闭墙将之后的底抽巷堵死；
在工作面进行回采过程中，在工作面后方构筑巷旁充填体保留轨道巷，充填体旁设置瓦斯抽放管路，对采空区内瓦斯进行抽放，抽放管路与底抽巷内瓦斯抽放管相连；工作面通风系统为：轨道顺槽与运输顺槽进风，留巷与底抽巷经石门连通作为回风巷回风；
在本工作面回采完毕，下工作面开始回采前，利用井下掘进的矸石将回风斜巷充填密实；依次类推，直至将整个采区回采完全。

一种高瓦斯矿井Y型通风方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种高瓦斯矿井巷道的通风方法，特别是对现有通风巷道进行改进的高瓦斯矿井Y型通风方法。\n背景技术\n[0002] 无煤柱开采是合理开发煤炭资源，改善巷道维护，减少巷道掘进量，有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效果的一项先进的煤矿开采工艺。推行无煤柱开采，不仅对生产矿井进行技术改造、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实意义，而且也是使煤炭企业改善安全条件和技术经济指标，增产、增盈减亏的重要途径之一。作为一种无煤柱护巷技术，沿空留巷是合理的开发现有煤炭资源、提高煤炭资源采出率的一种有效途径。目前沿空留巷巷道掘进与后期留巷方法众多，但是很多方法都有一些不足之处，很难适用于高瓦斯突出矿井。\n[0003] 在公开号为CN 102392642 A公开的“一种无煤柱回采工作面的巷道布置方法”，每个工作面布置两条巷道，一条为新掘巷道，另一条为上工作面的沿空留巷或掘巷，本工作面回采前，其相邻的接替工作面的巷道和切眼预先掘出，切眼与本工作面的新掘巷相联，沿空留巷时接替工作面的新掘巷道和切眼作为本工作面的边界回风巷，回采巷道形成Y型通风系统，可以有效解决工作面上隅角瓦斯问题。但是，该方法回风线路长，通风阻力大，而且该方法在巷道掘进中没有瓦斯抽放措施，在回采巷道掘进中无法消除瓦斯突出危险，尤其是当矿井为高瓦斯突出矿井时，安全隐患大，该方法无法适用。\n[0004] 在公开号为CN104763434A公开的“一种无煤柱双巷掘进方法”，在回风顺槽与尾巷之间不留煤柱，作为一条巷道宽巷巷道掘进，之后筑隔离墙将其一分为二，尾巷作为该工作面的辅助回风巷。回采后将尾巷留下，为下一工作面使用。该方法将巷道掘进与后期留巷统筹考虑，是一种十分良好的无煤柱开采方法，可以有效解决掘进通风瓦斯问题。但是，该方法无法形成Y型通风，隔离墙构筑需要间隔留空，联络通道要经历两次封闭一次打开，工艺繁琐，在高瓦斯矿井中的应用局限性很大。\n[0005] 目前在阳煤集团某矿正在进行的一种留煤柱双巷掘进沿空留巷的无煤柱开采方法中，在巷道掘进时，先预留煤柱掘进轨道巷和回风巷，二者之间掘进联络巷，在本工作面回采时，将轨道巷留下，工作面运输巷与轨道巷一起进风，轨道巷留巷与回风巷回风，形成Y型通风系统；在下一个工作面回采时，工作面过回风巷将煤柱一并回采，此时上工作面回风巷作为辅助进风巷与运输巷和轨道巷一起进风，轨道巷留巷与回风巷回风，形成三进一回的通风系统。此种方法可以有效解决巷道掘进通风与工作面上隅角瓦斯问题，且不需要设置专用回风道，但是，工作面回采要全推进长度上过空巷，这就给工作面的安全高效生产带来影响。\n[0006] 因此，寻求一种能有效解决巷道掘进瓦斯问题，工艺简单，可以良好适应高瓦斯矿井的无煤柱开采方法，已是完善无煤柱开采生产技术和煤炭工业和谐发展的迫切要求。\n发明内容\n[0007] 基于以上现有技术，本发明要解决的具体问题是在无煤柱开采技术中，如何有效解决高瓦斯矿井巷道掘进中的瓦斯问题，工作面回采不过空巷，充分利用每一条巷道实现巷道一巷多用，进而提出一种高瓦斯矿井Y型通风方法。\n[0008] 上述提出的一种高瓦斯矿井Y型通风方法是通过以下技术方案实现的。\n[0009] 在本工作面顺槽掘进前，先视开采导致底板破坏深度在煤层底板岩层中掘进底抽巷，底抽巷位置与本工作面轨道顺槽相对应。巷内布置瓦斯抽放管路。从底抽巷内向上往煤层内打瓦斯抽放钻孔，预抽瓦斯为顺槽与开切眼的掘进消除瓦斯突出危险。\n[0010] 在底抽巷正上方，于开采煤层内掘进轨道顺槽与开切眼。开切眼贯通形成通风系统后，在轨道顺槽末端，开掘沿煤层走向方向的煤巷，该煤巷可作为下一工作面开切眼的一部分，之后沿煤层倾向倾斜向下掘进回风斜巷，到达与底抽巷同一层位后，沿与底抽巷垂直方向掘进与底抽巷连通，然后在连通位置打密闭墙将之后的底抽巷堵死。\n[0011] 在本工作面进行回采的过程中，在工作面后方构筑巷旁充填体将轨道巷保留下来，充填体旁布置瓦斯抽放管路，对采空区内瓦斯进行抽放，抽放管路与底抽巷内瓦斯抽放管路相连。工作面通风系统为：轨道顺槽与运输顺槽进风，留巷与底抽巷经回风斜巷与石门连接作为回风巷回风。\n[0012] 在本工作面回采完毕，下工作面开始回采前，利用井下掘进的矸石将回风斜巷充填密实。依次类推，直至将整个采区回采完全。\n[0013] 本发明上述所提供的一种高瓦斯矿井Y型通风方法的技术方案，与现有技术相比，所具有的有益效果如下。\n[0014] 一是本方法设置底板抽放巷对煤层内瓦斯预抽，消除了顺槽与开切眼掘进中的瓦斯突出危险，安全性好。\n[0015] 二是本方法设置底抽巷在顺槽掘进前作为瓦斯抽放巷消除煤巷掘进突出危险；在工作面回采过程中作为回风巷回风；在工作面后方又可以对采空区内的瓦斯进行抽放，实现了一巷三用。轨道顺槽保留下来供下个工作面继续使用，实现了一巷两用。经济效益明显。\n[0016] 三是本方法设置并形成Y型通风，解决了工作面上隅角瓦斯积聚问题。\n[0017] 四是本方法在回采过程中不用过空巷，工艺简单。\n附图说明\n[0018] 图1是本发明巷道布置关系图。\n[0019] 图中：1—轨道顺槽；2—底抽巷；3—留巷；4—回风石门；5—回风斜巷；6—隔离墙；\n7—工作面；8—部分下工作面开切眼；9—密闭墙。\n具体实施方式\n[0020] 下面结合附图与实施例对本发明的具体实施方式做出进一步的说明。\n[0021] 1、首先在距离煤层底板一定深度掘进底抽巷2，两底抽巷位于设计轨道顺槽位置正下方。底抽巷开掘深度应大于开采引起的底板破坏深度，其中，底板破坏深度根据井田地质条件与煤层开采厚度等条件而定，具体可参照下式计算：\n[0022]\n[0023]\n[0024] 式中：h—底板最大破坏深度，m；\n[0025] K—应力集中系数；\n[0026] H—采深，m；\n[0027] —底板岩层内膜擦角，弧度；\n[0028] γ—上覆岩层平均重度，N/m3；\n[0029] σt—岩石单轴抗拉强度，MPa；\n[0030] Lx—工作面长度，m；\n[0031] r0′—采场端部塑性区范围，m。\n[0032] 底抽巷内布置瓦斯抽放钻孔。底抽巷掘进到预定开切眼位置后沿煤层走向掘进与上工作面底抽巷贯通。\n[0033] 2、底抽巷2掘进完成之后，分别在两条底抽巷正上方煤层内掘进运输顺槽5与轨道顺槽1，达到开切眼预定位置之后，掘进本工作面开切眼与煤巷8，巷道8的长度应使回风斜巷5避开煤壁支承压力增高区域，具体长度可参照煤矿留煤柱开采时煤柱宽度。8可做部分下工作面切眼。\n[0034] 3、从煤巷8沿与煤层走向垂直方向倾斜向下掘进回风斜巷5，巷道倾角一般不大于\n30°，具体大小综合考虑方便施工与经济合理。\n[0035] 4、巷道5掘进至底抽巷2所在层位后，沿与底抽巷2垂直方向掘进回风石门4与底抽巷连接。\n[0036] 5、在回风石门与底抽巷连接处构墙9将底抽巷密闭。\n[0037] 6、工作面开始回采之后，在工作面后方构筑隔离墙6将轨道顺槽5保留下来作为下工作面运输顺槽。\n[0038] 7、工作面通风系统为运输顺槽5进风经过工作面7之后与轨道顺槽1进风汇合，乏风顺序经过留巷3，煤巷8，回风斜巷5，回风石门4进入底抽巷回风。\n[0039] 8、本工作面回采完毕，在下个工作面回采之前，以井下掘进产生的矸石将回风斜巷5填充密实。\n[0040] 9、按此方式依次回采，直至将整个采区的煤炭全部才出。\n[0041] 10、底抽巷掘进期间利用通风管路抽出式通风；其他巷道掘进期间布置局扇通风。