煤与瓦斯突出矿井110工法开采的立体通风方法及系统技术方案

本申请涉及矿井通风技术领域，尤其涉及一种适用于煤与瓦斯突出矿井110工法开采的立体通风方法及系统。该立体通风方法包括：在工作面回采前，施工第一工艺巷和/或第二工艺巷；在工作面回采过程中，工作面轨道顺槽位于采空区的部分形成第一切顶留巷段和/或工作面运输顺槽位于采空区的部分形成第二切顶留巷段，使得第一切顶留巷段的进风通过第一工艺巷进入瓦斯抽采回风巷形成回风，和/或使得第二切顶留巷段的进风通过第二工艺巷进入瓦斯抽采进风巷形成回风。利用瓦斯抽采进风巷和瓦斯抽采回风巷构建立体通风系统，由121工法向110工法转换过程中留巷段可以形成完善的通风系统，在实现了留巷段通风的同时，可以对留巷段进行实时监测并消除留巷段内的有害气体积聚。

【技术实现步骤摘要】
煤与瓦斯突出矿井110工法开采的立体通风方法及系统
本申请涉及矿井通风
，尤其涉及一种适用于煤与瓦斯突出矿井110工法开采的立体通风方法及通风系统。
技术介绍
目前，在进行煤炭开采过程中，通常采用如图1所示的121工法，即一个工作面需先挖掘两个巷道，并且留一个煤柱作为支撑。具体说来，每个工作面包括上顺槽、下顺槽和开采作业面。目前的这种结构中，需要留设煤柱，造成资源的大量浪费。而且，每个工作面都需要挖掘两个巷道，工作效率低。切顶卸压无煤柱自成巷“110”工法是一种先进的无煤柱开采技术，是保持我国煤炭资源可持续发展的关键技术之一，亦是解决瓦斯与动力灾害、提高煤炭回收率、降低巷道掘进率、实现科学采矿的重要保障。“110”工法无煤柱开采技术是指通过对回采巷道进行补强支护后，在巷道将要形成采空区侧进行定向预裂爆破，将顶板按照设计位置进行切缝，切缝结束后随着工作面煤层的回采，在矿山压力作用下，采空区顶板沿着预裂切缝垮落形成巷帮，利用原巷道部分空间和支护自动形成新巷道，作为下一工作面的回采巷道的技术。无煤柱自成巷开采技术通过采用预裂爆破、恒阻锚索补强支护、架后挡矸等技术手段，减弱了采场顶板作用于巷道的压力，不留区段煤柱提高了资源回收率，同时每个回采工作面少掘进一条回采巷道，降低了煤矿万吨掘进率。尤其在煤与瓦斯突出煤矿中，少掘进一条回采巷道可减少约50％的瓦斯治理工作量和时间，解决煤与瓦斯突出煤矿采掘接替困难的问题。综合现有技术可知，需要对现存大量的传统“121”工法向“110”工法切顶留巷进行转换，但是在“110”工法形成的切顶留巷段没有回风通道，不能形成完善回风系统，给煤矿生产带来诸多安全隐患。因此在“121”工法向“110”工法进行转换的初期，在未形成Y型通风或W型通风之前使用“110”工法切顶留巷时，留巷段不能形成完善的回风系统，会导致留巷段无法进行监测围岩变化、留巷段有毒有害气体积聚、无法在留巷段打钻进行瓦斯治理等问题，还会增加煤矿开采的经济成本。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案。第一方面，本申请提供了一种煤与瓦斯突出矿井110工法开采的立体通风方法。该立体通风方法适用于采煤区，所述采煤区的通风系统包括进风大巷、回风大巷、采煤作业面、工作面运输顺槽、工作面轨道顺槽、瓦斯抽采进风巷和瓦斯抽采回风巷，其中，所述立体通风方法包括以下步骤：在工作面回采前，施工第一工艺巷和/或第二工艺巷，所述第一工艺巷的一端连接所述工作面轨道顺槽远离所述回风大巷的一端，所述第一工艺巷的另一端连接所述瓦斯抽采回风巷，所述第二工艺巷的一端连接所述工作面运输顺槽远离所述进风大巷的一端，所述第二工艺巷的另一端连接所述瓦斯抽采进风巷；在所述工作面回采过程中，所述工作面轨道顺槽位于采空区的部分形成第一切顶留巷段和/或所述工作面运输顺槽位于采空区的部分形成第二切顶留巷段，使得所述第一切顶留巷段的进风通过所述第一工艺巷进入所述瓦斯抽采回风巷形成回风，和/或使得所述第二切顶留巷段的进风通过所述第二工艺巷进入所述瓦斯抽采进风巷形成回风。可选的，所述通风系统的通风线路为：通过所述瓦斯抽采进风巷和工作面运输顺槽进风，通过所述瓦斯抽采回风巷和所述工作面轨道顺槽回风；所述工作面运输顺槽进风的一部分分流至所述采煤作业面后由所述工作面轨道顺槽进行回风，所述工作面运输顺槽进风的另一部分分流至所述第二切顶留巷段后，通过所述第二工艺巷与所述瓦斯抽采进风巷的进风汇合，然后进入所述瓦斯抽采回风巷进行回风。进一步的，在所述工作面回采过程中，所述工作面运输顺槽位于采空区的部分形成第二切顶留巷段，所述工作面轨道顺槽位于采空区的部分不留巷。可选的，所述通风系统的通风线路为：通过所述瓦斯抽采进风巷和工作面运输顺槽进风，通过所述瓦斯抽采回风巷和所述工作面轨道顺槽回风；所述工作面运输顺槽进风通过所述采煤作业面后，一部分分流至所述工作面轨道顺槽后进行回风，另一部分流至所述第一切顶留巷段后通过所述第一工艺巷进入所述瓦斯抽采回风巷进行回风。进一步的，在所述工作面回采过程中，所述工作面运输顺槽位于采空区的部分不留巷，所述工作面轨道顺槽位于采空区的部分形成第一切顶留巷段。可选的，所述通风系统的通风线路为：通过所述瓦斯抽采进风巷、所述工作面运输顺槽和所述工作面轨道顺槽进风，通过所述瓦斯抽采回风巷进行回风。所述工作面运输顺槽进风的一部分分流至所述采煤作业面后与所述工作面轨道顺槽的进风汇合，然后依次通过所述第一切顶留巷段和所述第一工艺巷后进入所述瓦斯抽采回风巷形成回风；所述工作面运输顺槽进风的另一部分分流至所述第二切顶留巷段后，通过所述第二工艺巷与所述瓦斯抽采进风巷的进风汇合，然后进入所述瓦斯抽采回风巷形成回风。进一步的，所述工作面回采过程中，所述工作面轨道顺槽位于采空区的部分形成第一切顶留巷段，所述工作面运输顺槽位于采空区的部分形成第二切顶留巷段。第二方面，本申请提供了一种煤与瓦斯突出矿井110工法开采的立体通风系统，用于实现第一方面所述的立体通风方法。所述通风系统包括进风大巷、回风大巷、采煤作业面、工作面运输顺槽、工作面轨道顺槽、瓦斯抽采进风巷、瓦斯抽采回风巷、第一切顶留巷段和第二切顶留巷段，所述工作面轨道顺槽位于采空区的部分形成所述第一切顶留巷段和/或所述工作面运输顺槽位于所述采空区的部分形成所述第二切顶留巷段，所述通风系统还包括第一工艺巷或第二工艺巷，所述第一工艺巷的一端连通所述第一切顶留巷段远离所述回风大巷的一端，所述第一工艺巷的另一端连通所述瓦斯抽采回风巷，所述第二工艺巷的一端连通所述第二切顶留巷段远离所述进风大巷的一端，所述第二工艺巷的另一端连通所述瓦斯抽采进风巷。本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：在煤与瓦斯突出矿井中，利用现有的瓦斯抽采进风巷和瓦斯抽采回风巷构件立体通风系统，由121工法向110工法转换过程中可以形成完善的通风系统，在实现了留巷段通风的同时，可以对留巷段进行实时监测并消除留巷段内的有害气体积聚。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中煤与瓦斯突出矿井121工法的通风系统示意图；图2为本申请实施例提供的一种煤与瓦斯突出矿井110工法立体通风系统的示意图；图3为本申请实施例提供的另一种煤与瓦斯突出矿井110工法立体通风系统的示意图；图4为本申请实施例提供的再一种煤与瓦斯突出矿井110工法立体通风系统的示意图。图中：1、进风大巷；2、回风大巷；3、采煤作业面；4、工作面运输顺槽；5、工作面轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤与瓦斯突出矿井110工法开采的立体通风方法，适用于采煤区，所述采煤区的通风系统包括进风大巷(1)、回风大巷(2)、采煤作业面(3)、工作面运输顺槽(4)、工作面轨道顺槽(5)、瓦斯抽采进风巷(6)和瓦斯抽采回风巷(7)，其特征在于，所述立体通风方法包括以下步骤：/n在工作面回采前，施工第一工艺巷(8)和/或第二工艺巷(9)，所述第一工艺巷(8)的一端连接所述工作面轨道顺槽(5)远离所述回风大巷(2)的一端，所述第一工艺巷(8)的另一端连接所述瓦斯抽采回风巷(7)，所述第二工艺巷(9)的一端连接所述工作面运输顺槽(4)远离所述进风大巷(1)的一端，所述第二工艺巷(9)的另一端连接所述瓦斯抽采进风巷(6)；/n在所述工作面回采过程中，所述工作面轨道顺槽(5)位于采空区的部分形成第一切顶留巷段(11)和/或所述工作面运输顺槽(4)位于采空区的部分形成第二切顶留巷段(12)，使得所述第一切顶留巷段(11)的进风通过所述第一工艺巷(8)进入所述瓦斯抽采回风巷(7)形成回风，和/或使得所述第二切顶留巷段(12)的进风通过所述第二工艺巷(9)进入所述瓦斯抽采进风巷(6)形成回风。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤与瓦斯突出矿井110工法开采的立体通风方法，适用于采煤区，所述采煤区的通风系统包括进风大巷(1)、回风大巷(2)、采煤作业面(3)、工作面运输顺槽(4)、工作面轨道顺槽(5)、瓦斯抽采进风巷(6)和瓦斯抽采回风巷(7)，其特征在于，所述立体通风方法包括以下步骤：
在工作面回采前，施工第一工艺巷(8)和/或第二工艺巷(9)，所述第一工艺巷(8)的一端连接所述工作面轨道顺槽(5)远离所述回风大巷(2)的一端，所述第一工艺巷(8)的另一端连接所述瓦斯抽采回风巷(7)，所述第二工艺巷(9)的一端连接所述工作面运输顺槽(4)远离所述进风大巷(1)的一端，所述第二工艺巷(9)的另一端连接所述瓦斯抽采进风巷(6)；
在所述工作面回采过程中，所述工作面轨道顺槽(5)位于采空区的部分形成第一切顶留巷段(11)和/或所述工作面运输顺槽(4)位于采空区的部分形成第二切顶留巷段(12)，使得所述第一切顶留巷段(11)的进风通过所述第一工艺巷(8)进入所述瓦斯抽采回风巷(7)形成回风，和/或使得所述第二切顶留巷段(12)的进风通过所述第二工艺巷(9)进入所述瓦斯抽采进风巷(6)形成回风。


2.根据权利要求1所述的立体通风方法，其特征在于，所述通风系统的通风线路为：
通过所述瓦斯抽采进风巷(6)和工作面运输顺槽(4)进风，通过所述瓦斯抽采回风巷(7)和所述工作面轨道顺槽(5)回风；
所述工作面运输顺槽(4)进风的一部分分流至所述采煤作业面(3)后由所述工作面轨道顺槽(5)进行回风，所述工作面运输顺槽(4)进风的另一部分分流至所述第二切顶留巷段(12)后，通过所述第二工艺巷(9)与所述瓦斯抽采进风巷(6)的进风汇合，然后进入所述瓦斯抽采回风巷(7)进行回风。


3.根据权利要求2所述的立体通风方法，其特征在于，在所述工作面回采过程中，所述工作面运输顺槽(4)位于采空区的部分形成第二切顶留巷段(12)，所述工作面轨道顺槽(5)位于采空区的部分不留巷。


4.根据权利要求1所述的立体通风方法，其特征在于，所述通风系统的通风线路为：
通过所述瓦斯抽采进风巷(6)和工作面运输顺槽(4)进风，通过所述瓦斯抽采回风巷(7)和所述工作面轨道顺槽(5)回风；
所述工作面运输顺槽(4)进风通过所述采煤作业面(3)后，一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炯，何满潮，李文飞，马资敏，于光远，陈功华，肖国强，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11