一种煤矿低氧微氧开采方法与流程

1.本发明涉及煤矿开采技术领域，具体为一种煤矿低氧微氧开采方法。


背景技术：

2.水、火、瓦斯、煤尘、冒顶是矿井最为严重的五大灾害，其中在矿井通风安全领域需要解决矿井火灾，瓦斯和煤尘三大危害，在我国煤炭行业长期的发展过程中对灾害的防治已取得了有目共睹的成果，使得煤炭的开采在广度与深度得到了很大的发展，但由于矿井的自然地质状况、开采方法及工艺和机械设备等方面的复杂因素长期制约着我国本质安全性矿井的建设，因此矿井灾害防治理论及技术亟需进一步的革新与完善。
3.矿井开采过程中，通风的主要目的是供给人员的井下呼吸、排除瓦斯等有害气体、降低作业环境的温度等，从矿井整个生产环节上分析，通风供氧的主要是为了保证工作人员的呼吸，但从瓦斯，煤尘爆炸及火灾发生的因素分析，氧气是引起矿井瓦斯，煤尘爆炸及火灾的唯一气体，在开采的过程中严重的受到瓦斯、煤尘及火灾的威胁。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种煤矿低氧微氧开采方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿低氧微氧开采方法，包括以下步骤：
6.s1、对煤矿进行勘查，确定煤矿的生产能力；
7.s2、综掘机掘进巷道，并加强巷道支护；
8.s3、建立矿井固定供氧场所，同时设置巷道数据监测监控台；
9.s4、设置工业机器人和矿山机器人进行开采；
10.s5、对机器人工作地点设置远程视频监控装置，并在地面建立地表控制中心；
11.s6、对特定区域不进行通风供氧而形成低微氧区，矿井其他区域采取正常通风方式；
12.s7、工作人员携带流动供氧设备，对矿井进行巡检。
13.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s1中对煤矿进行勘查的步骤包括：
14.s11、探查煤矿的地质构造和分布范围；
15.s12、查明煤矿的煤层品质、煤层产状和煤层分布情况；
16.s13、确定对煤层有破坏和影响的地质断层，探查煤矿的水文地质条件、工程地质条件和煤矿开采技术条件；
17.s14、查明煤层规模和储量，并调查伴生矿产的情况和开采利用价值。
18.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s2中综掘机掘进巷道的步骤包括：
19.s21、根据施工图，确定巷道开门位置，并画轮廓线；
20.s22、综掘机根据轮廓线进行切割，在综掘机进行工作时，对工况进行监测；
21.s23、综掘机切割产生的碎块通过刮板输送机进行输送；
22.s24、掘进工作面完成后，对巷道进行临时支护。
23.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s22所述的工况包括供电电压、液压系统油压、电机温度和电机负荷。
24.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s3中巷道数据监测监控台用于对矿井内的环境监测，所述环境监测的内容包括氧气浓度、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、湿度、风压和风速。
25.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s5中地表控制中心用于显示远程视频监控装置的画面，并对工作面机器人的动作和采煤工序进行远程控制。
26.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s6中特定区域包括采空区、回采工作面、掘进头和煤仓。
27.作为本发明的一种优选方案，所述特定区域通过减小进风量实现不通风处理，所述s6中低微氧区与矿井其他区域之间设有阻隔墙体，所述阻隔墙体外侧设有通风通道，且通风通道可关闭和打开，通过关闭和打开调整低微氧区的风量。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
29.1、本发明采用低微氧开采方法将杜绝煤矿瓦斯、煤尘爆炸、矿井火灾以及工作人员的尘肺病的发生，进一步推动本质安全性矿井的发展；
30.2、本发明采用低微氧开采方法降低了井下与地面的气体交换，减少空气中瓦斯的排放量，符合国家的环保发展要求；
31.3、本发明低微氧环境对机械的防爆要求降低，降低所有设备的氧化、老化速度，降低了煤矿机械的成本，促进了煤矿机械的发展，降低了设备的研发投入。
32.4、本发明采用低微氧开采方法消除了矿井通风问题，减少了矿井通风系统建设，简化了煤矿的生产系统，降低了煤矿的生产成本，提高了煤矿的生产效率。
附图说明
33.图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种煤矿低氧微氧开采方法，包括以下步骤：
36.s1、对煤矿进行勘查，确定煤矿的生产能力；
37.s2、综掘机掘进巷道，并加强巷道支护；
38.s3、建立矿井固定供氧场所，同时设置巷道数据监测监控台；
39.s4、设置工业机器人和矿山机器人进行开采；
40.s5、对机器人工作地点设置远程视频监控装置，并在地面建立地表控制中心；
41.s6、对特定区域不进行通风供氧而形成低微氧区，矿井其他区域采取正常通风方式；
42.s7、工作人员携带流动供氧设备，对矿井进行巡检。
43.可理解的，通过使用工业机器人和矿山机器人进行开采，使得井下特定区域可以不进行通风，从而形成低微氧区域，从而避免杜绝煤矿瓦斯、煤尘爆炸、矿井火灾以及工作人员的尘肺病的发生，而且降低了井下与地面的气体交换，减少空气中瓦斯的排放量，同时低微氧环境对机械的防爆要求降低，降低所有设备的氧化、老化速度，降低了煤矿机械的成本，促进了煤矿机械的发展，降低了设备的研发投入，工作人员携带流动供氧设备，对矿井进行巡检，可以确保工业机器人和矿山机器人的正常运行，通过建立矿井固定供氧场所可以为巡检的工作人员补充氧气，提高安全性。
44.其中，所述步骤s1中对煤矿进行勘查的步骤包括：
45.s11、探查煤矿的地质构造和分布范围；
46.s12、查明煤矿的煤层品质、煤层产状和煤层分布情况；
47.s13、确定对煤层有破坏和影响的地质断层，探查煤矿的水文地质条件、工程地质条件和煤矿开采技术条件；
48.s14、查明煤层规模和储量，并调查伴生矿产的情况和开采利用价值。
49.其中，所述步骤s2中综掘机掘进巷道的步骤包括：
50.s21、根据施工图，确定巷道开门位置，并画轮廓线；
51.s22、综掘机根据轮廓线进行切割，在综掘机进行工作时，对工况进行监测；
52.s23、综掘机切割产生的碎块通过刮板输送机进行输送；
53.s24、掘进工作面完成后，对巷道进行临时支护。
54.其中，所述步骤s22所述的工况包括供电电压、液压系统油压、电机温度和电机负荷，对综掘机的工况进行监测，确保综掘机可以正常运行。
55.其中，所述步骤s3中巷道数据监测监控台用于对矿井内的环境监测，所述环境监测的内容包括氧气浓度、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、湿度、风压和风速。
56.其中，所述步骤s5中地表控制中心用于显示远程视频监控装置的画面，并对工作面机器人的动作和采煤工序进行远程控制，通过将控制中心设置在地面，可以提高控制中心内工作人员工作环境的舒适性，并且大大提高了安全性。
57.其中，所述步骤s6中特定区域包括采空区、回采工作面、掘进头和煤仓。
58.其中，所述特定区域通过减小进风量实现不通风处理，所述s6中低微氧区与矿井其他区域之间设有阻隔墙体，所述阻隔墙体外侧设有通风通道，且通风通道可关闭和打开，通过关闭和打开调整低微氧区的风量。
59.具体的，探查煤矿的地质构造和分布范围，查明煤矿的煤层品质、煤层产状和煤层分布情况，确定对煤层有破坏和影响的地质断层，探查煤矿的水文地质条件、工程地质条件和煤矿开采技术条件，确定煤矿的生产能力，根据施工图，确定巷道开门位置，并画轮廓线，综掘机根据轮廓线进行切割，在综掘机进行工作时，对供电电压、液压系统油压、电机温度和电机负荷进行监测，综掘机切割产生的碎块通过刮板输送机进行输送，掘进工作面完成后，对巷道进行临时支护，并加强巷道支护，建立矿井固定供氧场所，同时设置巷道数据监测监控台对矿井内的氧气浓度、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、湿度、风压和风速进行监
测，特定区域通过减小进风量实现不通风处理，低微氧区与矿井其他区域之间设有阻隔墙体，阻隔墙体外侧设有通风通道，且通风通道可关闭和打开，通过关闭和打开调整低微氧区的风量，出现意外情况可进行通风换气，设置工业机器人和矿山机器人进行开采，对机器人工作地点设置远程视频监控装置，并在地面建立地表控制中心，对采空区、回采工作面、掘进头和煤仓不进行通风供氧而形成低微氧区，矿井其他区域采取正常通风方式，工作人员携带流动供氧设备，对矿井进行巡检。
60.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。