一种三巷布置的低风险采煤方法技术

本发明专利技术提供了一种三巷布置的低风险采煤方法，包括如下步骤：S1：在煤矿处采用三巷布置，三巷布置包括工作面主运顺槽、工作面回风顺槽和工作面辅运顺槽，工作面主运顺槽、工作面回风顺槽和工作面辅运顺槽相互平行设置；S2：在工作面主运顺槽内部、工作面回风顺槽内部和工作面辅运顺槽的内部均铺设有钢结构支架；S3：在上一工作面采空区侧设置有可以延伸的工作面切眼，工作面切眼延伸到工作面主运顺槽，工作面设备安装时采煤设备支架与刮板机延伸至上一工作面采空区侧；本发明专利技术充分考虑了煤与瓦斯突出前夕煤岩体破裂征兆特征，能够较为准确地对采煤工作面的煤与瓦斯突出预警预报，有效的避免瓦斯突出事故减少人员伤亡以及经济损失。济损失。

【技术实现步骤摘要】
一种三巷布置的低风险采煤方法


[0001]本专利技术属于煤矿开采
，涉及一种三巷布置的低风险采煤方法。

技术介绍

[0002]走向长壁采煤方法指的是工作面沿煤层走向布置，在回采工作面的上方和下方沿走向分别布置运输顺槽和回风顺槽(主运顺槽和辅运顺槽之间留有20米保护煤柱)，构成回采工作面通风、运输和行人的通道，并沿煤层走向方向从采区边界向采区大巷方向回采，回采工作面的推进方向采用后退式。
[0003]专利号为202010775181.0公开了一种可回收工作面顺槽煤柱的采煤方法，采用三巷布置，所述三巷包括工作面主运顺槽、工作面回风顺槽和工作面辅运顺槽，三巷平行设置，工作面主运顺槽与工作面辅运顺槽间留设辅运顺槽保护煤柱；还包括工作面切眼，工作面切眼布置时延伸至上一工作面采空区，工作面设备安装时采煤设备支架与刮板机延伸至上一工作面采空区，工作面推采时同时回采顺槽煤柱，实现顺槽煤柱的回收；在工作面回采过程中同时回采顺槽煤柱，实现不留煤柱回采，该方法成本投入较小，安全风险低，经济效益较高，提高回采率。
[0004]上述公开的采煤方法仍然存在着一些不足之处，煤矿井下的采煤工作面易发生煤与瓦斯突出，无法在瓦斯突出征兆并进行预警、报警，瓦斯突出的风险较高，为此，我们提供一种三巷布置的低风险采煤方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种三巷布置的低风险采煤方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种三巷布置的低风险采煤方法，包括如下步骤：
[0007]S1：在煤矿处采用三巷布置，三巷布置包括工作面主运顺槽、工作面回风顺槽和工作面辅运顺槽，工作面主运顺槽、工作面回风顺槽和工作面辅运顺槽相互平行设置；
[0008]S2：在工作面主运顺槽内部、工作面回风顺槽内部和工作面辅运顺槽的内部均铺设有钢结构支架；
[0009]S3：在上一工作面采空区侧设置有可以延伸的工作面切眼，工作面切眼延伸到工作面主运顺槽，工作面设备安装时采煤设备支架与刮板机延伸至上一工作面采空区侧；
[0010]S4：在上一工作面采空区的底部设置与工作面切眼相连接的混凝土辅助巷道；
[0011]S5：将采煤机、采煤轨道以及相应的采煤工况设备和控制系统安装到采用三巷布置的煤矿处，通入电源进行煤矿开采作业。
[0012]在上述的一种三巷布置的低风险采煤方法中，控制系统包括传感器组件、控制模块、控制模块、警告部件，其中传感器组件设置于工作平台的目标端，用于探测采煤机与目标端之间的距离是否小于预设距离；
[0013]控制模块用于根据传感器组件的探测结果，确定警告部件的两种工作方式；
[0014]警告部件设置于工作面主运顺槽，用于在控制模块的控制下，按照两种工作方式工作。
[0015]在上述的一种三巷布置的低风险采煤方法中，采煤工况设备包括设置在采煤工作面的红外瓦斯管控设备，红外瓦斯管控设备包括主机、服务器、显示屏、上位交换机、下位交换机、采煤工作面数据采集模块；
[0016]采煤工作面数据采集模块有多个，下位交换机和各采煤工作面数据采集模块设置于煤矿井下对应的采煤工作平面，监控主机、数据存储单元、显示屏、上位交换机设置于煤矿井上；
[0017]各采煤工作面数据采集模块均包括串口服务器、DAQ数据采集单元、红外热像传感器、温度传感器、甲烷传感器；
[0018]红外热像传感器和温度传感器为多个，交替设置于采煤工作面的钢结构支架上，甲烷传感器设置于采煤工作面上隅角、采煤工作面进风巷、采煤工作面回风巷中，串口服务器和DAQ数据采集单元设置于煤矿井下；将各个传感器的输出端与DAQ数据采集单元的输入端连接，DAQ数据采集单元的输出端连接串口服务器，串口服务器通过矿用以太网或光纤连接所述下位交换机，第二交换机通过光纤连接所述上位交换机。
[0019]在上述的一种三巷布置的低风险采煤方法中，步骤S4中，混凝土辅助巷道与工作面切眼相连接的一端低于非工作面切眼连接部位的一端，凝土辅助巷道的铺设宽度需要控制在上一工作面采空区区间宽度的四分之一。
[0020]在上述的一种三巷布置的低风险采煤方法中，步骤S1中，在煤矿处采用三巷布置前，需要对工作面主运顺槽进行溃水溃砂灾害的判断，具体如下：
[0021]测量待评价区域水位以上的松散层厚度和松散层下部的含水层厚度；测试松散层砂土体及基岩物理力学属性；监测井下疏水孔的水流速度；计算出基岩裂隙的开裂宽度；计算发生破坏时在基岩裂隙中形成的土柱的高度；计算土柱剩余下滑力剩；计算土柱剩余抵抗力；设定溃水溃砂灾害启动的判断依据；计算出安全水头的最大高度。
[0022]在上述的一种三巷布置的低风险采煤方法中，在步骤S3中，当工作面回风顺槽与上一工作面采空区存在大倾角时，对采煤工作面的开采煤层切眼处的顶板进行浅孔拉槽爆破，弱化切眼处的顶板，分别通过回风巷和运输巷顺槽，按一定距离对工作面煤层顶板进行超前深孔弱化爆破，以超前弱化工作面的顶板，并跟进进行开采，利用工作面的回风巷尾巷上隅角处对顶板进行爆破处理，冒落工作面采空区上隅角尾巷的顶板回填工作面采空区的上隅角三角区。
[0023]在上述的一种三巷布置的低风险采煤方法中，两种工作方式分别为显示警告提示红色和显示安全提示绿色；且两种工作方式的闪烁时间不低于五秒。
[0024]与现有技术相比，本专利技术一种三巷布置的低风险采煤方法的优点为：通过将相应的采煤工况设备和控制系统安装到采用三巷布置的煤矿处，具体为设置在采煤工作面的红外瓦斯管控设备，红外瓦斯管控设备包括主机、服务器、显示屏、上位交换机、下位交换机、采煤工作面数据采集模块；充分考虑了煤与瓦斯突出前夕煤岩体破裂征兆特征，能够较为准确地对采煤工作面的煤与瓦斯突出预警预报，有效的避免瓦斯突出事故减少人员伤亡以及经济损失，同时利用控制系统能够在采煤机移动到目标端时发出警告提示，提示煤炭输
送通道中的人员远离目标端，降低了安全风险。
具体实施方式
[0025]以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0026]本专利技术一种三巷布置的低风险采煤方法，包括如下步骤：
[0027]S1：在煤矿处采用三巷布置，三巷布置包括工作面主运顺槽、工作面回风顺槽和工作面辅运顺槽，工作面主运顺槽、工作面回风顺槽和工作面辅运顺槽相互平行设置；
[0028]S2：在工作面主运顺槽内部、工作面回风顺槽内部和工作面辅运顺槽的内部均铺设有钢结构支架；
[0029]S3：在上一工作面采空区侧设置有可以延伸的工作面切眼，工作面切眼延伸到工作面主运顺槽，工作面设备安装时采煤设备支架与刮板机延伸至上一工作面采空区侧；
[0030]S4：在上一工作面采空区的底部设置与工作面切眼相连接的混凝土辅助巷道；
[0031]其中：混凝土辅助巷道与工作面切眼相连接的一端低于非工作面切眼连接部位的一端，凝土辅助巷道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三巷布置的低风险采煤方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在煤矿处采用三巷布置，三巷布置包括工作面主运顺槽、工作面回风顺槽和工作面辅运顺槽，工作面主运顺槽、工作面回风顺槽和工作面辅运顺槽相互平行设置；S2：在工作面主运顺槽内部、工作面回风顺槽内部和工作面辅运顺槽的内部均铺设有钢结构支架；S3：在上一工作面采空区侧设置有可以延伸的工作面切眼，工作面切眼延伸到工作面主运顺槽，工作面设备安装时采煤设备支架与刮板机延伸至上一工作面采空区侧；S4：在上一工作面采空区的底部设置与工作面切眼相连接的混凝土辅助巷道；S5：将采煤机、采煤轨道以及相应的采煤工况设备和控制系统安装到采用三巷布置的煤矿处，通入电源进行煤矿开采作业。2.根据权利要求1所述的一种三巷布置的低风险采煤方法，其特征在于，控制系统包括传感器组件、控制模块、控制模块、警告部件，其中传感器组件设置于工作平台的目标端，用于探测采煤机与目标端之间的距离是否小于预设距离；控制模块用于根据传感器组件的探测结果，确定警告部件的两种工作方式，警告部件设置于工作面主运顺槽，用于在控制模块的控制下，按照两种工作方式工作。3.根据权利要求1所述的一种三巷布置的低风险采煤方法，其特征在于，采煤工况设备包括设置在采煤工作面的红外瓦斯管控设备，红外瓦斯管控设备包括主机、服务器、显示屏、上位交换机、下位交换机、采煤工作面数据采集模块；采煤工作面数据采集模块有多个，下位交换机和各采煤工作面数据采集模块设置于煤矿井下对应的采煤工作平面，监控主机、数据存储单元、显示屏、上位交换机设置于煤矿井上；各采煤工作面数据采集模块均包括串口服务器、DAQ数据采集单元、红外热像传感器、温度传感器、甲烷传感器；红外热像传感器和温度传感器为多个，交替设置于采煤工作面的钢结构支架上，甲烷传感器设置于采煤工作面上隅角...

【专利技术属性】
技术研发人员：高杰，王碧清，赵米真，曹国选，王利平，王力，
申请(专利权)人：陕西煤业化工集团孙家岔龙华矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：