本申请涉及矿井通风技术领域，尤其涉及一种煤与瓦斯突出矿井多煤层开采下的立体通风方法及系统。设计了一种安全高效立体通风方法，利用切顶卸压无煤柱自成巷工艺，将采煤工作面两条顺槽及切眼留下，然后相邻煤层通过回风联络巷与顺槽留巷进行连通，形成煤层的立体通风，循环此布置方法完成对整个采区通风系统的布置。其相比于现有技术具有如下技术效果：留巷段可以形成完善通风系统；每个煤层开采初期的掘进工程量减小，利用相邻煤层通过切顶卸压无煤柱自成巷工艺保留下来的切眼和两条顺槽留巷后，本煤层工作面就不需要形成三面四巷，减少了初期掘进的工程量，提高了煤矿正常生产效率；实现相邻煤层立体通风，便于全采区风量和风流的控制。风量和风流的控制。风量和风流的控制。
【技术实现步骤摘要】
煤与瓦斯突出矿井多煤层开采下的立体通风方法及系统
[0001]本申请涉及矿井通风
，具体涉及一种适用于煤与瓦斯突出矿井多煤层开采下的立体通风方法及系统，尤其涉及突出煤层群的立体通风方法。
技术介绍
[0002]突出煤层群在我国煤炭资源中分布广、储量大、开采强度高。开采突出煤层群时，一般情况下选择先回采上部煤层继而回采下部煤层的下行式开采。在特殊情况下根据煤层群瓦斯参数和开采技术条件选择中部或者下部煤层作为保护层开采，此时就必须采用先采中部或者下部煤层的上行开采，减轻或消除上煤层的煤与瓦斯突出危险性。当保护层为劣质、薄及不稳定煤层时，为保证开采效益，可以采用上行开釆与下行开采相结合的方式对煤层进行回釆。传统开采工艺回采时(如图1所示)，工作面之间保留煤柱，在煤柱周围出现应力集中现象，导致上部煤层或者下部煤层巷道围岩大变形，存在安全隐患和影响正常生产效率。采用切顶卸压无煤柱自成巷“110”工法后，可解决巷道围岩变形严重、提高煤炭回收率、降低煤矿万吨掘进率等诸多问题。尤其在煤与瓦斯突出矿井中，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，能有效解决突出矿井采掘接替难的问题。但利用切顶卸压无煤柱自成巷工艺布置保护层首采工作面留两顺槽巷道时，留巷段没有回风通道(如图2所示)，不能形成完善的回风系统，给煤矿生产带来诸多安全隐患；或者为满足通风需求，需布置三面四巷(如图3所示)，初期的掘进工程量大，影响煤矿正常生产效率。
[0003]综合现有技术可知，对突出煤层群进行110工法开采的过程中，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
[0004]为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案。
[0005]第一方面，本申请提供了一种煤与瓦斯突出矿井多煤层开采下的立体通风方法。矿井的采煤区为包含有若干煤层的突出煤层群，所述突出煤层群包括相邻设置的第一煤层和第二煤层，其中：
[0006]位于所述第二煤层的第二工作面具有第二轨道顺槽和第二运输顺槽，第二轨道顺槽通过切顶卸压留巷工艺保留下来形成第一留巷，第二运输顺槽通过切顶卸压留巷工艺保留下来形成第二留巷，第二工作面的切眼通过切顶卸压留巷工艺保留下来形成第三留巷；
[0007]在第一煤层内的第一工作面回采前，施工该第一工作面两侧的第一轨道顺槽和第一运输顺槽，施工第一通风巷和第二通风巷，所述第一通风巷的两端分别连通所述第一留巷和所述第一轨道顺槽，所述第二通风巷的两端连接所述第二留巷和第一运输顺槽；
[0008]在所述第一工作面回采过程中，所述第一轨道顺槽伴随回采形成第四留巷，所述第二运输顺槽伴随回采形成第五留巷，使得所述第三留巷的进风通过所述第一通风巷进入
所述第一留巷形成回风，使得所述第四留巷的进风通过所述第二通风巷进入所述第二留巷形成回风。
[0009]进一步地，所述突出煤层群的通风线路包括：
[0010]通过所述第二留巷、所述第一运输顺槽和所述第一轨道顺槽进风，通过所述第一留巷进行回风。
[0011]进一步地，所述突出煤层群的通风线路还包括：
[0012]所述第一运输顺槽进风的一部分分流至第一煤层的采煤作业面后与所述第一轨道顺槽的进风汇合，然后依次通过所述第四留巷和第一通风巷后进入所述第一留巷形成回风；
[0013]所述第一运输顺槽进风的另一部分分流至第五留巷后，通过第二通风巷与所述第二留巷的进风汇合，然后进入所述第一留巷形成回风。
[0014]进一步地，待所述第一工作面回采完成后，所述第四留巷和所述第五留巷保留下来，与第一煤层相邻的未开采煤层的工作面顺槽形成立体通风系统，并采用相同方法依次完成所述突出煤层群位于所述第二煤层设置所述第一煤层一侧的所有煤层的通风。
[0015]进一步地，所述第四留巷和所述第五留巷均保留下来作为所述第一工作面两侧未开采煤层的顺槽使用。
[0016]进一步地，所述突出煤层群还包括与所述第二煤层相邻设置的第三煤层，所述第一煤层和所述第三煤层分别位于所述第二煤层的上下两侧，第三煤层内的第三工作面与所述第二煤层之间通过如前述的立体通风方法形成完善的通风。
[0017]进一步地，在所述第三工作面回采前，施工所述第三工作面两侧的第三轨道顺槽和第三运输顺槽，施工第三通风巷和第四通风巷，所述第三通风巷的两端分别连通所述第一留巷和所述第三轨道顺槽，所述第四通风巷的两端连接所述第二留巷和第三运输顺槽。
[0018]进一步地，待所述第三工作面回采完成后，第三运输顺槽和所述第三轨道顺槽通过切顶卸压留巷工艺保留下来，并与所述第三煤层相邻的未开采煤层的工作面顺槽形成立体通风系统，并采用相同方法依次完成所述突出煤层群位于所述第二煤层设置第三煤层一侧的所有煤层的通风。
[0019]进一步地，在任意煤层完成一个工作面的通风和回采后，以该工作面为中心向两侧开拓以完成整个煤层的开采。
[0020]第二方面，本申请实施例还提供了一种煤与瓦斯突出矿井的立体通风系统，其通过本申请实施例第一方面提供的立体通风方法形成。
[0021]本申请实施例提供的上述技术方案设计了一种突出煤层群开采多煤层开采下的安全高效立体通风方法，利用切顶卸压无煤柱自成巷工艺，将采煤工作面两条顺槽及切眼留下，然后相邻煤层通过回风联络巷与顺槽留巷进行连通，形成煤层间的立体通风，循环此布置方法完成对整个采区通风系统的布置。其相比于现有技术具有如下技术效果：
[0022](1)留巷段可以形成完善通风系统。留巷段实施立体通风后，形成了完善的通风系统。采空区和相邻煤层的有毒有害气体不再积聚，降低了人员中毒和瓦斯爆炸等安全隐患。
[0023](2)每个煤层开采初期的掘进工程量减小，利用相邻煤层通过切顶卸压无煤柱自成巷工艺保留下来的切眼和两条顺槽留巷后，本煤层工作面就不需要形成三面四巷，减少了初期掘进的工程量，提高了煤矿正常生产效率。
[0024](3)实现相邻煤层立体通风。便于全采区风量和风流的控制。同时利用留下来的巷道对上部煤层或下部煤层继续抽放，避免上部煤层或者下部煤层回采速度快时瓦斯易超限，也实现了安全高效开采。
附图说明
[0025]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。
[0026]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。
[0027]图1为突出煤层群中保护层首采工作面传统回采工艺巷道布置图；
[0028]图2为突出煤层群中保护层首采工作面留两巷的巷道布置图；
[0029]图3为突出煤层本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤与瓦斯突出矿井多煤层开采下的立体通风方法，其特征在于，矿井的采煤区为包含有若干煤层的突出煤层群，所述突出煤层群包括相邻设置的第一煤层和第二煤层，其中：位于所述第二煤层的第二工作面(4)具有第二轨道顺槽(8)和第二运输顺槽(9)，第二轨道顺槽(8)通过切顶卸压留巷工艺保留下来形成第一留巷(12)，第二运输顺槽(9)通过切顶卸压留巷工艺保留下来形成第二留巷(13)，第二工作面(4)的切眼通过切顶卸压留巷工艺保留下来形成第三留巷(14)；在第一煤层内的第一工作面(3)回采前，施工该第一工作面(3)两侧的第一轨道顺槽(6)和第一运输顺槽(7)，施工第一通风巷(15)和第二通风巷(16)，所述第一通风巷(15)的两端分别连通所述第一留巷(12)和所述第一轨道顺槽(6)，所述第二通风巷(16)的两端连接所述第二留巷(13)和第一运输顺槽(7)；在所述第一工作面(3)回采过程中，所述第一轨道顺槽(6)伴随回采形成第四留巷(17)，所述第一运输顺槽(7)伴随回采形成第五留巷(18)，使得所述第四留巷(17)的进风通过所述第一通风巷(15)进入所述第一留巷(12)形成回风，使得所述第四留巷(17)的进风通过所述第二通风巷(16)进入所述第二留巷(13)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，所述突出煤层群的通风线路包括：通过所述第二留巷(13)、所述第一运输顺槽(7)和所述第一轨道顺槽(6)进风，通过所述第一留巷(12)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，所述突出煤层群的通风线路还包括：所述第一运输顺槽(7)进风的一部分分流至第一煤层的采煤作业面后与所述第一轨道顺槽(6)的进风汇合，然后依次通过所述第四留巷(17)和第一通风巷(15)后进入所述第一留巷(12)形成回风；所述第一运输顺槽(7)进风的另一部分分流至第五留巷(18)后，通过第二通风巷(16)与所述第二留巷(13)的进风汇合，然后进入所述第一留巷(12)形成回风。4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王炯，李文飞，马资敏，刘鹏，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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