一种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统的制作方法

本实用新型涉及煤矿瓦斯治理技术领域，具体涉及一种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统。

背景技术：

矿井的瓦斯主要来自回采工作面，掘进工作面占一小部分，回采工作面瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出量的七成；掘进工作面瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出量的三成。因此，回采工作面上隅角瓦斯的管理成为工作面回采过程中的重点、难点。

巷道风流中任一断面都具有静压、位压、动压，三种压力之和是全压，全压差的大小决定着风流的方向和速度。由于上隅角处两面的静压和位压是一样的，风流速度不一样，回采工作面的风流到此转弯，造成上隅角处风流速度变慢，上隅角两面的风流速度差降低，此处风流速度大大减少，在上隅角处出现无速度差，甚至风流出现紊流。回采工作面上隅角靠近煤壁和采空区侧，风流速度很低，局部处于涡流状态。这种涡流使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中，从而使高浓度瓦斯在上隅角附件循环运动而聚集在涡流区中，形成了上隅角的瓦斯超限。若回采工作面上隅角出现滞后回柱，除上隅角存在的涡流区外，在靠近切顶密集处会出现微风区，采空区漏出的瓦斯在此积聚，更容易形成上隅角的瓦斯超限。瓦斯超限，极易发生爆炸矿难，存在极大安全隐患。

按照国家局87号令规定，2016年10月1日起执行新的《煤矿安全规程》，取消了原《煤矿安全规程》中使用瓦斯尾巷的规定，煤矿井下回采工作面回 采过程中临近层的瓦斯涌出造成回采工作面上隅角瓦斯经常超限，现有技术中，煤矿技术人员采用了内错尾巷和外错尾巷等方法解决上隅角瓦斯超限的问题，但按新的《煤矿安全规程》，至今年10月1日将被明令禁止。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统，以解决现有技术中煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限的问题。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统，包括：设置在回采工作面回风巷中的第一瓦斯抽采管路，所述第一瓦斯抽采管路铺设在所述回风巷的上隅角靠近巷道顶板处，所述第一瓦斯抽采管路包括多根通过法兰依次相连的抽采管，所述法兰外包覆有软胶片；

每根抽采管的中部设有两个长方形开口：第一长方形开口，设置在所述回风巷的进风方向上；第二长方形开口，设置在上隅角的顶角相对位置处，其开口面与所述第一长方形开口的开口面成60°夹角；任一所述长方形开口处平铺有滤网，在所述滤网上铺盖有带拉绳的软质纸，在所述软质纸上方密封有与所述长方形开口大小相等的铁片盖。

优选地，所述第一长方形开口的长为所述抽采管长度的1/2，宽为所述抽采管直径的1/2；所述第二长方形开口的长为所述抽采管长度的1/3，宽为所述抽采管直径的1/3；所述拉绳为长为6米的细拉绳。

优选地，所述第一瓦斯抽采管路包括多根长度为3米的抽采管，每根抽采管内每隔1.5米设置一根梭形的肋筋，所述肋筋的长度与所述第一瓦斯抽采管路的内径相同，所述两个长方形开口设置在两个相邻的肋筋之间；所述肋筋用于支撑所述第一瓦斯抽采管路的内壁，防止采空区矸石压扁所述第一瓦斯抽采管路。

优选地，所述煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统，还包括与所述第一瓦斯抽采管路平行设置的第二瓦斯抽采管路；所述第二瓦斯抽采管路，设置在所述第一瓦斯抽采管路的下方，通过支撑架固定在巷道煤帮上；所述第一瓦斯抽采管路通过多个连通组件与所述第二瓦斯抽采管路连通，

其中，每个连通组件包括两个对接的三通管及设置在对接口上的阀门，所述第二瓦斯抽采管路用于为所述第一瓦斯抽采管路中的瓦斯气体导流，以减小所述第一瓦斯抽采管路中的通风阻力。

优选地，所述阀门两侧的三通管上分别设有一个观察孔。

优选地，所述煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统，还包括锚索、锚杆、扁条铁皮、软胶皮，其中，

所述锚索固定在巷道顶板上，所述锚杆固定在巷道煤帮上，所述第一瓦斯抽采管路用所述扁条铁皮固定在锚索和锚杆上；所述软胶皮铺垫在所述第一瓦斯抽采管路与所述扁条铁皮之间；

其中，每相邻两个锚索之间间隔1.5米，锚索距巷道煤帮预设距离，锚索在回采过程中不退锚。优选地，所述预设距离为1米。

优选地，所述第一瓦斯抽采管路与所述回风巷的巷道顶板、巷道煤帮之间分别铺垫有预设厚度的木板。优选地，所述预设厚度视巷道平整程度而定，确保第一瓦斯抽采管路的铺设平整。

本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统，铺设在回风巷的上隅角靠近巷道顶板处的抽采管的中部设有两个长方形开口，任一长方形开口处平铺有滤网，在滤网上铺盖有带拉绳的软质纸，在软质纸上方密封有与所述长方形开口大小相等的铁片盖，当回采至工作面切顶支柱时，将密封顶盖打开，露出软质纸和拉绳的绳头，当长方形开口进入采空区，距切顶支柱3米左右时拉绳头，软质纸从长方形开口处掉落，采空区瓦斯进入长方形开口，通过本实用新型提供的技术方案，可 实现对上隅角处聚集的瓦斯的导流和疏散，解决现有技术中煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限的问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的一种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统中抽采管路的轴向剖视图；

图2为本实用新型一实施例提供的一种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统中抽采管路的纵向剖视图；

图3为图2中的第一瓦斯抽采管路中的抽采管的纵向剖视图；

图4为本实用新型一实施例提供的一种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统的侧视图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1、图2和图3，本实用新型一实施例提供的一种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统，包括：设置在回采工作面回风巷中的第一瓦斯抽采管路1，所述第一瓦斯抽采管路1铺设在所述回风巷3的上隅角靠近巷道顶板处，所述第一瓦斯抽采管路1包括多根通过法兰依次相连的抽采管，所述法兰外包覆有软胶片；

每根抽采管的中部设有两个长方形开口：第一长方形开口11，设置在所述回风巷的进风方向上；第二长方形开口12，设置在上隅角的顶角相对位置处，其开口面与所述第一长方形开口11的开口面成60°夹角；任一所述长方形开口处平铺有滤网13，在所述滤网13上铺盖有带拉绳的软质纸，在所述软质纸上方密封有与所述长方形开口大小相等的铁片盖。

需要说明的是，所述第一瓦斯抽采管路1铺设在所述回风巷3的上隅角靠近巷道顶板处是指所述第一瓦斯抽采管路1与所述巷道顶板处间隔预设距 离。其中，预设距离根据用户需要进行设置。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统，铺设在回风巷的上隅角靠近巷道顶板处的抽采管的中部设有两个长方形开口，任一长方形开口处平铺有滤网，在滤网上铺盖有带拉绳的软质纸，在软质纸上方密封有与所述长方形开口大小相等的铁片盖，当回采至工作面切顶支柱时，将密封顶盖打开，露出软质纸和拉绳的绳头，当长方形开口进入采空区，距切顶支柱3米左右时拉绳头，软质纸从长方形开口处掉落，采空区瓦斯进入长方形开口，通过本实用新型提供的技术方案，可实现对上隅角处聚集的瓦斯的导流和疏散，解决现有技术中煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限的问题。

优选地，所述第一长方形开口的长为所述抽采管长度的1/2，宽为所述抽采管直径的1/2；所述第二长方形开口的长为所述抽采管长度的1/3，宽为所述抽采管直径的1/3；所述拉绳为长为6米的细拉绳。

参见图2和图3，优选地，所述第一瓦斯抽采管路1包括多根长度为3米的抽采管，每根抽采管内每隔1.5米设置一根梭形的肋筋14，所述肋筋14的长度与所述第一瓦斯抽采管路1的内径相同，所述两个长方形开口设置在两个相邻的肋筋14之间；所述肋筋14用于支撑所述第一瓦斯抽采管路1的内壁，防止采空区矸石压扁所述第一瓦斯抽采管路1。

可以理解的是，抽采管路若被压扁会影响瓦斯抽采效果，因此设置肋筋，肋筋用于支撑抽采管路的内壁，可以保证瓦斯的抽采效果。

参见图2和图4，优选地，所述煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统，还包括与所述第一瓦斯抽采管路1平行设置的第二瓦斯抽采管路2；所述第二瓦斯抽采管路2，设置在所述第一瓦斯抽采管路1的下方，通过支撑架8设置在巷道煤帮32上；所述第一瓦斯抽采管路1通过多个连通组件4与所述第二瓦斯抽采管路2连通，

其中，每个连通组件4包括两个对接的三通管及设置在对接口上的阀门 40，所述第二瓦斯抽采管路2用于为所述第一瓦斯抽采管路1中的瓦斯气体导流，以减小所述第一瓦斯抽采管路1中的通风阻力。

可以理解的是，由于第一瓦斯抽采管路中设置有肋筋，所以瓦斯在第一瓦斯抽采管路中流动时会受到阻力，通过第二瓦斯抽采管路导流，可以减少瓦斯气体在第一瓦斯抽采管路中所受的阻力。

优选地，所述阀门40两侧的三通管上分别设有一个观察孔。设置观察孔的作用是测量抽样管路1中的瓦斯浓度、流量和阻力。

当工作面回采至阀门40附近时，将阀门40关闭，第二抽采管路上的阀门41关小，第二瓦斯抽采管路2与阀门40断开，当第二瓦斯抽采管路2中的瓦斯排完后，关闭阀门41拆除阀门40至阀门41之间的第二瓦斯抽采管路3，往后依次类推。

优选地，所述煤矿回采工作面上隅角瓦斯超限治理系统，还包括锚索5、锚杆6、扁条铁皮、软胶皮，其中，所述锚索5固定在巷道顶板31上，所述锚杆6固定在巷道煤帮32上，所述第一瓦斯抽采管路1用所述扁条铁皮固定在锚索5和锚杆6上；所述软胶皮铺垫在所述第一瓦斯抽采管路1与所述扁条铁皮之间；

其中，每相邻两个锚索5之间间隔1.5米，锚索5距巷道煤帮32预设距离，锚索5在回采过程中不退锚。其中，所述预设距离根据用户需要进行设置，优选地，所述预设距离为1米。可以理解的是，扁条铁皮和软胶皮的设置可以防止在回采过程中法兰裂开，造成漏气，影响抽采效果。

优选地，所述第一瓦斯抽采管路1与所述回风巷的巷道顶板31、巷道煤帮32之间分别铺垫有预设厚度的木板7。

其中，所述预设厚度视巷道的平整程度而定，保证第一瓦斯抽采管路的平整，防止凹凸不平的巷道顶板和巷道煤帮对抽采管路的挤压损伤。优选地，所述预设厚度为10公分。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都 可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。