专利名称：高瓦斯综采放顶煤工作面通风系统的制作方法
技术领域：
煤炭开采通风安全领域。
背景技术：
煤炭开采技术的发展历程中，由综采到综放的发展是一场技术革命，综采放顶煤技术的不断发展和完善，更加丰富和拓展了采煤方法的内容，使煤矿生产和管理得以从劳动密集型向高效集约化和高科技型转化，为煤矿企业的高效运作奠定了基础，但是，煤矿生产的环境条件不同，尤其是瓦斯、煤尘和自燃灾害，使综放开采受到了极大的制约。高瓦斯易燃厚煤层能否实现综采放顶煤开采，关键决定于各种灾害防治措施的可靠程度。在高瓦斯易燃厚煤层开采中，U型、U+L型、Z型、双Z型、W型、Y型、H型等各类工作面通风系统，都因自身存在着不可避免的缺陷，未能可靠地解决瓦斯、煤尘与自燃灾害。进行上分层解放层开采，并采取瓦斯抽放、煤层注水、采空区注氮等灾害防治措施，虽在一定程度上缓解了综放开采的安全问题，但极大地制约了高效集约化的发展。
发明内容
本发明的目的是结合高瓦斯易燃厚煤层综采放顶煤开采特点提出工作面新型通风系统，通过调整回风顺槽阻力和进回风顺槽间的风压差，来达到抑制高瓦斯综放工作面瓦斯涌出，引导工作面高顶及上隅角瓦斯按预定通道运移，解决高瓦斯涌出综放面上隅角、高顶和回风顺槽瓦斯超限问题。
本发明的目的是这样实现的一种高瓦斯综采放顶煤工作面通风系统，沿煤层底板11布置有采煤工作面进风顺槽1和回风顺槽2，进风顺槽1和回风顺槽2分别与采区进风大巷8和回风大巷9相连；在工作面停采线12以外布置有通风联络巷3，连通进风顺槽1和回风顺槽2，与工作面4构成并联通风网络；与回风顺槽2平行并内错回风顺槽10m～20m沿煤层顶板13布置一瓦斯排放巷5，形成“一进二回一联巷”的B型通风系统。
回风顺槽2上靠通风联络巷3一端设一调节风门6，在通风联络巷3上靠进风顺槽1一端设一调节风门7。
本发明具有以下有益效果1.综放面应用B型通风系统可减小瓦斯涌出总量，并通过各调节风门控制分配回风巷与瓦斯排放巷的瓦斯排出量，利用瓦斯排放巷允许瓦斯浓度高的条件，减小工作面供风量，降低风速，减少煤尘飞扬，优化生产环境。
2.B型通风工作面主要以并联网路为主，且工作面供风量降低，可降低工作面两端风压差，改变采空区“三带”分布，缩小采空区氧化带宽度，减小采空区自燃危害。
3.B型通风工作面区域以并联网路为主，可大幅度降低工作面区域与矿井通风阻力，提高区域供风量，增强矿井通风能力。
4、本发明提出的B型通风系统是高瓦斯煤层综采放顶煤工作面做到“一通三防”即通风、防治瓦斯、防尘、防火综合安全管理的有效方式，该系统合理科学，适应性强，具有广泛的推广价值。
图1为本发明系统示意2为图1的I-I剖视图具体实现过程1.一种B型高瓦斯综采放顶煤工作面通风系统，打破以往工作面通风管理中为保证通风安全性，尽量避免或杜绝在工作面进、回风顺槽间布置联络巷，以防止漏风或风流短路的常规做法，将采煤工作面进风顺槽1和回风顺槽2沿煤层地板布置，分别与采区进风大巷8和回风大巷9相连；在工作面停采线12以外布置通风联络巷3连通进风顺槽1和回风顺槽2，与工作面4构成并联通风网络；与回风顺槽2平行，并内错回风顺槽10m～20m，沿煤层顶板13并联布置瓦斯排放巷5，形成“一进二回一联巷”的B型通风系统；在其回风顺槽2上靠通风联络巷3一端装设调节风门6，在其通风联络巷3上靠进风顺槽1一端装设调节风门7。通过操作调节风门6和7，来调整回风顺槽阻力和进回风顺槽间的风压差，达到抑制高瓦斯综放工作面瓦斯涌出，引导工作面高顶及上隅角瓦斯按预定通道运移，解决高瓦斯涌出综放面上隅角、高顶和回风顺槽瓦斯超限问题。
在减小工作面瓦斯涌出总量的前提下，控制分配回风巷与排放道的瓦斯排出量，利用瓦斯排放巷允许瓦斯浓度高的条件，减小工作面供风量，降低风速，优化生产环境；工作面供风量减小，降低工作面两端压差，缩小采空区氧化带宽度，消除采空区自燃危害；工作面区域以并联网路为主，大幅度降低工作面区域与矿井通风阻力，提高区域供风量，增强矿井通风能力。通过理论计算和实践，确定高瓦斯综放工作面新型通风系统(B型)合理的通风参数(风量、风速、各点瓦斯浓度、采空区三带等)。利用矿井安全综合监控系统，对工作面通风参数进行实时监控，保证通风系统稳定可靠。
2.抑制瓦斯涌出。综放面瓦斯涌出来源分为采落煤炭和新暴露煤壁瓦斯涌出、巷道瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出三部分，针对各来源瓦斯涌出的不同特点，通过不同方法抑制瓦斯涌出，使工作面瓦斯涌出总量减少。
(1)采落煤炭和新暴露煤壁瓦斯涌出强度与很多因素相关，但与工作面风流绝对静压成反比，即绝对静压越大则瓦斯涌出强度越小，工作面应用B型通风系统，通过操作调节风门6增加局部阻力，从而使工作面绝对静压升高，有效地抑制工作面采落煤炭和新暴露煤壁瓦斯的涌出，减小瓦斯涌出量。
(2)巷道瓦斯涌出强度也与风流绝对静压成反比，因此，通过操作调节风门6增加局部阻力，同样可有效抑制进风顺槽和回风顺槽瓦斯涌出，减小瓦斯涌出量。
(3)采空区瓦斯涌出强度主要取决于采空区漏风强度，采空区漏风量大则瓦斯涌出量也大。B型通风系统工作面主要以并联网路为主，工作面供风量降低约1/4，通过操作调节风门7降低工作面两端风压差，可缩短采空区漏风带范围，使强漏风带宽度缩短至8m左右，弱漏风带缩为距离工作面8～40m，距工作面40m以外，形成窒息带，缩小漏风带宽度，达到减小采空区瓦斯涌出量。
3.控制瓦斯运移。在综放面B型通风系统下，通过操作调节风门6增加局部阻力，来调节回风顺槽2与瓦斯排放巷5之间的风压差，使瓦斯排放巷负压略低于回风顺槽负压，控制采空区高浓度瓦斯从顶板瓦斯排放巷排出，消除综放面高顶、上隅角和支架尾部瓦斯积聚。
4.通过理论计算和实践，确定工作面新型通风系统(B型)合理的通风参数(风量、风速、各点瓦斯浓度、采空区三带等)。
5.充分发挥现代化矿井安全综合监控系统(集中监测系统和束管监测系统)装备效能，对工作面通风参数进行实时监控，保证通风系统稳定可靠。
权利要求
1.一种高瓦斯综采放顶煤工作面通风系统，其特征在于沿煤层底板(11)布置有采煤工作面进风顺槽(1)和回风顺槽(2)，进风顺槽(1)和回风顺槽(2)分别与采区进风大巷(8)和回风大巷(9)相连；在工作面停采线(12)以外布置有通风联络巷(3)，连通进风顺槽(1)和回风顺槽(2)，与工作面(4)构成并联通风网络；与回风顺槽平行并内错回风顺槽(2)10m～20m，沿煤层顶板(13)布置一瓦斯排放巷(5)，形成“一进二回一联巷”的B型通风系统。
2.如权利要求1所述的一种高瓦斯综采放顶煤工作面通风系统，其特征在于回风顺槽(2)上靠通风联络巷(3)一端设一调节风门(6)，在通风联络巷(3)上靠进风顺槽(1)一端设一调节风门(7)。
全文摘要
一种新型高瓦斯综采放顶煤工作面通风系统，采煤工作面进风顺槽和回风顺槽沿煤层底板布置，在进风顺槽和回风顺槽之间布置通风联络巷，与工作面构成并联通风网络，与回风顺槽平行并内错回风顺槽并联布置顶板瓦斯排放巷，形成“一进二回一联巷”的B型通风系统。在其回风顺槽靠通风联络巷附近装设调节风门，在其通风联络巷靠进风顺槽附近装设调节风门。本发明为高瓦斯易燃厚煤层综放工作面开采中解决瓦斯、煤尘与自燃灾害等提供了安全高效的一种工作面通风系统，本系统合理科学，适应性强，具有广泛的推广价值。
文档编号E21F1/00GK1648412SQ20041000264
公开日2005年8月3日 申请日期2004年1月19日 优先权日2004年1月19日
发明者谢俊文, 高小明, 温克珩, 许继宗, 上官科峰, 王步青, 李作泉, 陆静兰, 马志鹏, 王宁, 牛占聪, 李信, 徐学富 申请人:靖远煤业有限责任公司