回采工作面U+U型巷道通风系统技术方案

本实用新型专利技术为一种回采工作面U+U型巷道通风系统，解决了回采工作面瓦斯治理难的问题。该系统包括第一、二回采工作面；第一回采工作面外围设有第一U型巷道，第一U型巷道包括主进风巷、辅助进风兼皮带运输巷以及第一切眼；第二回采工作面外围设有第二U型巷道，第二U型巷道包括第一、二回风巷以及第二切眼；辅助进风兼皮带运输巷与第一回风巷相邻且之间设有实体煤柱，实体煤柱上开设有横川，第一切眼与第二切眼连接相通。第一回风巷受回采动压影响，需要进行加强支护，除顶板加大锚杆、锚索密度外，帮部锚索采用钢筋梯梁联锁来加强支护。本实用新型专利技术很好的解决了回采工作面高瓦斯排放困难的问题，实现了真正意义上的抽、掘、采衔接正常。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
回采工作面U+U型巷道通风系统
本技术涉及一种煤矿井下巷道布置通风系统，具体是一种回采工作面U+U型巷道通风系统。
技术介绍
目前，我国煤矿井下普遍采用的回采工作面巷道布置方式有“U”型、“U+L”型、“U+I”型等多种巷道布置方式，在低瓦斯条件下这些方式布置的巷道基本都能满足生产、通风的需要，但是在高瓦斯条件下，顺槽巷道的掘进和回采工作面通风瓦斯治理上都存在着很多较难克服的弊端。由于高瓦斯矿井下煤体瓦斯涌出量大，单巷长距离掘进经常出现瓦斯超限而被迫停掘现象，同时一旦出现停风现象，整条巷道瓦斯浓度随及会上升形成一个很大的瓦斯库，给瓦斯排放及安全管理带来很大隐患。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有高瓦斯矿井的回采工作面瓦斯治理难的问题，而提供一种回采工作面U+υ型巷道通风系统。同时，由于本技术U+U型巷道的特殊性，其中的第一回风巷会受到很大的回采动压影响，因此本技术还提出了针对U+υ型巷道第一回风巷的特定的支护方式。本技术是通过以下技术方案实现的:一种回采工作面U+U型巷道通风系统，包括相邻设置的第一回采工作面和第二回采工作面；在第一回采工作面的外围设有第一 U型巷道，第一 U型巷道包括第一回踩工作面两侧的主进巷、辅助进风兼皮带运输巷，以及第一回踩工作面前侧的第一切眼；在第二回采工作面的外围设有第二 U型巷道，第二 U型巷道包括第二回采工作面两侧的第一回风巷、第二回风巷，以及第二回采工作面前侧的第二切眼；第一 U型巷道的辅助进风兼皮带运输巷与第二 U型巷道的第一回风巷 相邻且二者之间设有厚度为35m的实体煤柱，实体煤柱上开设有若干个连通辅助进风兼皮带运输巷和第一回风巷的横川，第一 U型巷道的第一切眼与第二 U型巷道的第二切眼连接相通。在回采工作面掘进过程中，第一回风巷会受到很大的回采动压影响，一般的支护方法支护效果不佳，因此，第一回风巷需进行特定方式的加强支护，具体的支护方法为:1)顶板支护:在第一回风巷顶板上均布若干排方向与巷道走向垂直设置的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆，相邻两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆的间距为1000mm，每排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆包括五根直径为22mm、长度为2400mm的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆，相邻的两根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆的间距为1050mm，每排的五根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆的下端共同固定有一条W钢带，并且在五根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆的下端端部与W钢带之间还分别固定有一个锚杆托盘，锚杆托盘的规格为120 X 120 X 10mm，每根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆外露不超过50mm ；ff钢带与巷道顶板之间还夹设固定有金属网，金属网的规格为5.5 X 1.2m ;相邻两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆中线位置还设有一排锚索，每排锚索包括两根或三根直径为22_、长度为7400mm的锚索，并且两根锚索排与三根锚索排逐排交替设置；两根锚索排中两根锚索的间距为2000mm，三根锚索排中相邻两根锚索的间距为1800mm ;锚索排中每根锚索的下端固定有锚索托盘，锚索托盘的规格为300X300X 16mm，每根锚索外露不超过300mm ；固定高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆时使用一支k2335树脂锚固剂和一支Z2360树脂锚固齐U，固定锚索时使用一支k2335树脂锚固剂和两支Z2360树脂锚固剂；2)煤帮支护:在两煤帮上分别均布若干排方向与巷道走向垂直设置的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆，相邻两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆的间距为1000mm，每排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆包括三根直径为22mm、长度为2400mm的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆，相邻的两根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆的间距为1100mm，每根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆的下端固定有一个钢带托盘，钢带托盘的规格为:250 X 350 X 5_，每根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆外露不超过50_ ;每两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆之间的中线位置设有一排锚索，每排锚索包括两根间距为2200mm的锚索，每排的两根锚索的下端共同固定有一条钢筋梯梁，并且在两根锚索的下端端部与钢筋梯梁之间还分别固定有一个锚索托盘，锚索托盘的规格为300 X 300 X 16mm，每根锚索外露不超过300mm ;此外，两侧煤帮上都设有网孔规格为50 X 50mm的菱形网，菱形网的规格为3.0 X 1.2m，菱形网片搭接不小于100mm，其中，煤柱侧煤帮上的菱形网为金属网，采面侧煤帮上的菱形网为塑料网。本技术就是在回采工作面U型巷道的一侧，保留35m厚的实体煤柱后，紧接着在布置一个U型巷道，两个U型巷道共同构成了 U+U型的巷道通风系统，提高了通风量，改善了回采工作面瓦斯高的问题。当一个回采工作面推过后，该回采工作面的U型巷道随之垮落，相邻回采工作面的U型巷道成功保留下来，为相邻回采工作面服务使用。同时，由于U+U型巷道在结构上的特殊性，其中的第一回风巷会受到很大的回采动压影响，一般的支护方法支护效果不佳，达不到设计要求，因此，第一回风巷需进行特定方式的加强支护，除顶板加大锚杆、锚索密度外，帮部锚索采用钢筋梯梁联锁来加强支护，并且支护各参数是通过大量的理论分析计算和数值模拟计算而优选出的。本技术U+U型巷道通风系统为:新鲜风流从进风兼辅助运下山巷一主进风巷—第一回采工作面，第一回采工作面的污风一部分由第一回采工作面一上隅角一滞后工作面横川(采空区之后的横川)一第一回风巷里段一第二切眼一第二回风巷一回风下山巷、另外一部分由第一回采工作面一辅助进风兼皮带运输巷并与巷内的新鲜风流混合一超前工作面横川(采空区之前的横川)一第一回风巷外段一回风下山巷。此外，本技术U+U型巷道的出煤系统为:第一回踩工作面一辅助进风兼皮带运输巷一皮带下山巷。辅助运输系统为:进风兼辅运下山巷一主进风巷一第一回采工作面。供液系统为:辅助进风兼皮带运输巷一第一切眼。本技术U+U型巷道通风系统中横川管理为:随回采工作面的推进过程中，辅助进风兼皮带运输巷与第一回风巷之间的横川刚进入采空区时，采空区以里的上一个横川要及时密闭(滞后工作面横川)，超前支护以外下一个横川要及时打开(超前工作面横川)。进一步地,实体煤柱上每隔50m开设有一个横川。每50m开设一个横川可以很好地满足回采工作面上隅角的通风要求。本技术的有益效果如下:1、U+U型巷道可及时形成全风压，靠高负压大风量稀释全风压巷道瓦斯，缩小局扇通风的距离，实现巷道的连续掘进，提高掘进效率。2、U+U型巷道的四条顺槽巷道中，第一回采工作面两条U型巷道为进风巷，第二回采工作面的两条U型巷道为回风巷，一方面两条回风巷始终在实体煤一侧，有利于提高回采工作面的供风量，巷道断面有保证；另一面回风巷终处在全风压风流中，方便人员进入采空区后部作业，通过后部尾巷横川还可以进行采空区抽放。3、第二回采工作面的两条U型巷道在相邻的采面要二次使用，从长远的角度讲，减少了采面的巷道工程量，降低了万吨掘进率。4、U+U型巷道通风系统中，可以实现递进式抽放，由于第二回采工作面U巷道的留巷，可以为相邻工作面瓦斯抽放提供空间和时间，使得巷道掘进在低瓦斯条件下进行，实现真正意义上的抽、掘、采衔接正常。【附图说明】图1为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回采工作面U+U型巷道通风系统，其特征在于：包括相邻设置的第一回采工作面（1）和第二回采工作面（2）；在第一回采工作面（1）的外围设有第一U型巷道，第一U型巷道包括第一回踩工作面（1）两侧的主进风巷（3）、辅助进风兼皮带运输巷（4），以及第一回踩工作面（1）前侧的第一切眼（5）；在第二回采工作面（2）的外围设有第二U型巷道，第二U型巷道包括第二回采工作面（2）两侧的第一回风巷（6）、第二回风巷（7），以及第二回采工作面（2）前侧的第二切眼（8）；第一U型巷道的辅助进风兼皮带运输巷（4）与第二U型巷道的第一回风巷（6）相邻且二者之间设有厚度为35m的实体煤柱（9），实体煤柱（9）上开设有若干个连通辅助进风兼皮带运输巷（4）和第一回风巷（6）的横川（10），第一U型巷道的第一切眼（5）与第二U型巷道的第二切眼（8）连接相通；其中，第一回风巷（6）为避免回采动压的影响需进行加强支护，支护结构为：1）顶板支护：在第一回风巷顶板（11）上均布若干排方向与巷道走向垂直设置的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12），相邻两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）的间距为1000mm，每排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）包括五根直径为22mm、长度为2400mm的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12），相邻的两根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）的间距为1050mm，每排的五根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）的下端共同固定有一条W钢带（13），并且在五根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）的下端端部与W钢带（13）之间还分别固定有一个锚杆托盘（14），锚杆托盘（14）的规格为120×120×10mm，每根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）外露不超过50mm；W钢带（13）与巷道顶板（11）之间还夹设固定有金属网（15），金属网（15）的规格为5.5×1.2m；相邻两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）中线位置还设有一排锚索（16），每排锚索（16）包括两根或三根直径为22mm、长度为7400mm的锚索（16），并且两根锚索排与三根锚索排逐排交替设置；两根锚索排中两根锚索（16）的间距为2000mm，三根锚索排中相邻两根锚索（16）的间距为1800mm；锚索排中每根锚索（16）的下端固定有锚索托盘（17），锚索托盘（17）的规格为300×300×16mm，每根锚索（16）外露不超过300mm；固定高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）时使用一支k2335树脂锚固剂和一支z2360树脂锚固剂，固定锚索（16）时使用一支k2335树脂锚固剂和两支z2360树脂锚固剂；2）煤帮支护：在两煤帮（18）上分别均布若干排方向与巷道走向垂直设置的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12），相邻两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）的间距为1000mm，每排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）包括三根直径为22mm、长度为2400mm的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12），相邻的两根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）的间距为1100mm，每根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）的下端固定有一个钢带托盘（19），钢带托盘（19）的规格为：250×350×5mm，每根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）外露不超过50mm；每两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆（12）之间的中线位置设有一排锚索（16），每排锚索（16）包括两根间距为2200mm的锚索（16），每排的两根锚索（16）的下端共同固定有一条钢筋梯梁（20），并且在两根锚索（16）的下端端部与钢筋梯梁（20）之间还分别固定有一个锚索托盘（17），锚索托盘（17）的规格为300×300×16mm，每根锚索（16）外露不超过300mm；此外，两侧煤帮（18）上都设有网孔规格为50×50mm的菱形网（21），菱形网（21）的规格为3.0×1.2m，菱形网（21）片搭接不小于100mm，其中，煤柱侧煤帮上的菱形网（21）为金属网，采面侧煤帮上的菱形网（21）为塑料网。...

【技术特征摘要】
1.一种回采工作面U+U型巷道通风系统，其特征在于:包括相邻设置的第一回采工作面(I)和第二回采工作面(2);在第一回采工作面(I)的外围设有第一 U型巷道，第一 U型巷道包括第一回踩工作面(I)两侧的主进风巷(3)、辅助进风兼皮带运输巷(4)，以及第一回踩工作面(I)前侧的第一切眼(5);在第二回采工作面(2)的外围设有第二 U型巷道，第二 U型巷道包括第二回采工作面(2)两侧的第一回风巷(6)、第二回风巷(7)，以及第二回采工作面(2)前侧的第二切眼(8);第一 U型巷道的辅助进风兼皮带运输巷(4)与第二 U型巷道的第一回风巷(6)相邻且二者之间设有厚度为35m的实体煤柱(9)，实体煤柱(9)上开设有若干个连通辅助进风兼皮带运输巷(4)和第一回风巷(6)的横川(10)，第一 U型巷道的第一切眼(5)与第二 U型巷道的第二切眼(8)连接相通；其中，第一回风巷(6)为避免回采动压的影响需进行加强支护，支护结构为:1)顶板支护:在第一回风巷顶板(11)上均布若干排方向与巷道走向垂直设置的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(12)，相邻两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(12)的间距为1000mm，每排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(12)包括五根直径为22mm、长度为2400mm的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(12)，相邻的两根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(12)的间距为1050mm，每排的五根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(12)的下端共同固定有一条W钢带(13)，并且在五根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(12)的下端端部与W钢带(13)之间还分别固定有一个锚杆托盘(14)，锚杆托盘(14)的规格为120X120 X IOmm,每根高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(12)外露不超过50mm ；ff钢带(13)与巷道顶板(11)之间还夹设固定有金属网(15)，金属网(15)的规格为5.5X1.2m ;相邻两排高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(12)中线位置还设有一排锚索(16)，每排锚索(16)包括两根或三根直径为22mm、长度为7400mm的锚索(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，秦海忠，朱德志，王江斌，张鹏，
申请(专利权)人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：