[发明专利]新型煤矿开采方式

说明书

技术领域：

本发明属于能源技术领域

背景技术：

我国煤矿生产主要是地下作业，经常受到瓦斯、水、火、煤尘、顶板等灾害的威胁。煤矿仍然是发生事故和伤亡人数最多的行业，重、特、大事故时有发生。为了从根本上降低煤矿安全事故，提出新型煤矿开采方式。

发明内容：

我们都知道，煤矿开采主要有：矿井开拓、通风、采煤、运输等环节，而新型煤矿开采方式却省去了通风这一关键环节，即无通风煤矿开采。省去通风这一关键环节，井下人员吸不到足够的新鲜空气怎么办？井下有毒气体和粉尘得不到冲淡或排除怎么办？瓦斯浓度超标怎么办？我的设想是井下工作人员配备呼吸器就行了。如果矿井不通风，瓦斯浓度就相当高(远大于16％)，但是却没了氧气(浓度远小于12％)，瓦斯爆炸的基本条件就不能满足，瓦斯浓度越高就越安全，浓度越高越有利于综合利用。

附瓦斯爆炸的基本条件

(1)空气中瓦斯的浓度一般要达到5％-16％

(2)点燃瓦斯爆炸的温度要达到650-750℃，且能满足瓦斯爆炸的感应期。

(3)空气中氧浓度必须大于12％。

以上三个条件，必须同时满足，瓦斯才会发生爆炸。

从以上瓦斯爆炸的三个基本条件我们仔细分析，在通风状态下，空气中氧浓度一般都大于12％；空气中瓦斯的浓度，在通风不畅或瓦斯涌出的情况下也容易达到5％-16％；在情况复杂的井下，要控制火花也比较难。所以难免出现瓦斯爆炸事件。

而在不通风状态下，没有空气来源或空气来源非常有限，瓦斯浓度极高，要将井下空气中瓦斯的浓度降到16％-5％之间，却非常难，几乎不可能；要将氧气浓度达到12％，也非常难，更不可能。即是空气压缩器出现泄漏，也很难形成大体积爆炸气体，爆炸威力和范围也很有限，引起的其它灾害也很小。

一、新型煤矿开采方式的优点：

1、煤层气(瓦斯)开采与煤炭开采可同时进行，节约了煤层气抽采设备。煤层气可在采用新型煤矿开采方式的井口直接抽取利用。

2、井下环境为缺氧富瓦斯气状态，可更多考虑井下作业机械化、自动化、电气化、信息化(这些都是产生火花的根源)。

3、更安全，瓦斯、煤尘爆炸的可能性几乎没有，更不会发生火灾，井下设施无需防暴；同时防止了煤炭氧化，杜绝了煤炭的自燃现象。

4、无瓦斯直接向空中排放，减小了温室效应；同时有效利用了能源。

5、有利于人体健康，不得尘肺病，不受有毒有害气体的损伤。

6、减少了通风设施、瓦斯治理设施及其能耗。

7、可开发新型电力运输系统，减少运输成本。也可开发新型井下内燃机车，即以“压缩氧气”为“燃料”，以“瓦斯气”为“空气”的汽车。

8、瓦斯突出危害缩小，不需瓦斯抽采，可考虑开采千米以下煤层。

9、发生井下透水事故时，工作人员可潜水逃生。

10、突破以风定产限制，提高产量。

二、新型煤矿开采方式的缺点

1、井下工作人员得配备呼吸器，不便于作业

2、要在井口修建设施控制好空气与瓦斯气的过度界面

三、其他

井下工作人员配备呼吸器的空气来源是通过管道送到井下的。碳纤维瓶中的压缩气体在井下通过输气管取得，碳纤维瓶由专人管理和运送，并在井下适当的位置设立输气管阀门或备用碳纤维瓶；碳纤维瓶可分大、中、小三个档次，一般中等碳纤维瓶由工作人员自带，小的碳纤维瓶随身备用，大的碳纤维瓶放置到机械设备上或特定地点。井下工作人员也可用长管和输气管阀门相连源源不断地取得呼吸空气。井下工作人员可以随时方便地转换空气的来源渠道。井下还可设有救护车。

我们还可以在井下修建井下抢救室、休息室、餐馆等。这些设施由输气管和输出管连通进行换气；人员等则经过出入仓进出。

附图说明

(无)

具体实施方式：

找一座废弃的煤矿，在其井口修建密封的建筑物，同时修建输气管道。产出的煤通过漏斗输出，运进(出)的物料人员等通过出入仓道进出。