[发明专利]一种开采易自燃煤层工作面的通风方法

摘要

本发明涉及开采易自燃煤层工作面的通风方法，可有效解决现有回风系统不稳定导致的巷道受回采动压的影响，变形严重，维护十分困难，同时回风线路也较长的问题，其解决的技术方案是，包括以下步骤1）腰巷的掘进；2）工作面回风巷道的掘进；3）工作面巷道的掘进；4）通风设施的构筑；5）工作面正常通风；6）工作面通风路线；7）工作面局部反风；8）局部反风路线；9）回撤工作面顶板施工防火钻孔；本发明通过暗立井设计使得通风方法具有回风线路简单，通风系统稳定的特点；基本不需要维护，防火钻孔的设置降低了工作面回撤期防火难度，缩短工作面回撤工期，是开采易自燃煤层工作面的通风方法上的创新。

主权项

一种开采易自燃煤层工作面的通风方法，其特征在于，包括以下步骤：1）首先在工作面设计停采线以外掘进一条与切眼平行的腰巷，腰巷布置在工作面设计停采线以外40‑60米；2）在腰巷内靠近采区回风巷侧开口掘进一条10‑20米的上部回风联络巷，上部回风联络巷掘进到位后，向下掘进回风暗立井至与采区回风巷同一水平面后，掘进下部回风联络巷与采区回风巷相连通，使上部回风联络巷、回风暗立井、下部回风联络巷与采区回风巷贯通，完成工作面回风巷道的掘进；3）掘进工作面的上巷到达切眼位置，向下掘进切眼上段，工作面的下巷掘进到达切眼位置，掘进切眼下段与切眼上段贯通，使上巷、下巷、腰巷、上部回风联络巷、回风暗立井、下部回风联络巷与采区回风巷贯通，完成工作面巷道的掘进，在工作面的上、下巷掘进期间先掘进腰巷、上部回风联络巷、暗立井、下部回风联络巷，构成工作面回风系统，减少掘进期间的串联通风现象；4）下部回风联络巷与回风暗立井贯通前，在工作面的上巷外段布置一组双向调节风门，下巷外段布置一组常开风门，下部回风联络巷布置一组双向调节风门，保证掘进通风系统稳定可靠，工作面切眼贯通前，在腰巷布置一组双向调节风门、一组常开风门，三组双向调节风门和两组常开风门构成通风系统；5）当工作面通风时，关闭上巷外段和腰巷两组双向调节风门，使巷道风速满足v≥0.15m/s，打开下巷外段、腰巷两组常开风门，关闭下部回风联络巷双向调节风门，使工作面风量满足《煤矿矿井风量计算方法》的要求，具体是：工作面实际需风量计算，（1）按气象条件计算Qcf =60×70%×vcf×Scf×kch×kcl  式1），式中：vcf—采煤工作面的风速；Scf—采煤工作面的平均有效断面积；kch—采煤工作面采高调整系数；kcl—采煤工作面长度调整系数；70%—有效通风断面系数；60—为单位换算产生的系数；（2）按照瓦斯涌出量计算Qcf=100×qcg×kcg   式2）式中：qcg—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯量；kcg—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数；100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数；（3）按照二氧化碳涌出量计算Qcf=67×qcc×kcc   式3）式中：qcc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对CO2涌出量；kcc—采煤工作面CO2涌出不均匀的备用风量系数；67—按采煤工作面回风流中CO2的浓度不应超过1.5％的换算系数；（4）按工作人员数量验算Qcf≥4Ncf   式4）式中：Ncf—取采煤面交接班时最多人数；4—每人需风量，m3/min；（5）按风速进行验算①验算最小风量Qcf≥60×0.25Scb  式5）Scb=lcb×hcf×70%  式6）式中：Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积，m2；lcb—采煤工作面最大控顶距, m；hcf—采煤工作面实际采高, m；0.25—采煤工作面允许的最小风速，m/s；70%—有效通风断面系数；②验算最大风量Qcf≤60×4.0Scs   式7）Scs=lcs×hcf×70%  式8）式中：Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积；hcf—采煤工作面实际采高；lcs—采煤工作面最小控顶距；4.0—采煤工作面允许的最大风速；70%—有效通风断面系数；③综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘措施后，验算最大风量Qcf≤60×5.0Scs式9）Scs=lcs×hcf×70%式10）式中：5.0—采煤工作面允许的最大风速，m/s；工作面实际需要风量应大于气象条件、瓦斯、二氧化碳规定计算的最大风量，且满足工作人员、最小风量和最大风量的验算；6）工作面通风路线依次是：采区进风巷、工作面的下巷、工作面、工作面的上巷、腰巷、上部回风联络巷、回风暗立井、下部回风联络巷、采区回风巷；7）当工作面局部反风时，关闭下巷外段和腰巷两组常开风门，使巷道风速满足v≥0.15m/s，打开上巷外段和腰巷两组双向调节风门，关闭下部回风联络巷双向调节风门，反风动作后在10min内改变巷道中的风流方向，当风流方向改变后，其风量应不小于正常风量的40%；8）局部反风路线依次是：采区进风巷、工作面上巷、工作面、工作面下巷、腰巷、上部回风联络巷、回风暗立井、下部回风联络巷、采区回风巷；9）利用腰巷向停采后工作面顶板平行布置防火钻孔，以降低工作面回撤期防火难度。