[發(fā)明專利]一種高溫煤田火區(qū)精準(zhǔn)分區(qū)爆破滅火方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810731995.7
• 申請(qǐng)日: 2018-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN108815752B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張嬿妮;李海濤;馮志超;陳少康;劉春輝;王安鵬;鄧軍;易欣;程方明;王亞超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A62C19/00
• 分類號(hào): A62C19/00
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

1.一種高溫煤田火區(qū)精準(zhǔn)分區(qū)爆破滅火方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采用無(wú)人機(jī)攜帶紅外測(cè)溫儀及分布式光纖對(duì)煤田火區(qū)溫度進(jìn)行探測(cè)后反演出煤田火區(qū)溫度分布云圖，根據(jù)煤田火區(qū)溫度分布云圖進(jìn)行區(qū)域劃分，識(shí)別出高溫煤田火區(qū)，采用紅外測(cè)溫儀對(duì)高溫煤田火區(qū)進(jìn)行掃描式測(cè)溫后反演出高溫煤田火區(qū)溫度分布云圖；

S2、將高溫煤田火區(qū)的溫度數(shù)據(jù)采用MATLAB進(jìn)行反演解算，結(jié)合GPS定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)高溫火源點(diǎn)的精準(zhǔn)識(shí)別；

S3、根據(jù)反演得到的高溫煤田火區(qū)溫度分布云圖及識(shí)別出的高溫火源點(diǎn)，結(jié)合“10米內(nèi)、9個(gè)人、三分鐘、八個(gè)點(diǎn)”原則進(jìn)行布孔，再根據(jù)布孔位置采用耐高溫鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，鉆孔(1)的深度為300-500mm，鉆孔(1)的直徑為200-400mm，鉆孔(1)的孔間距為600-800mm；

S4、采用全孔測(cè)溫測(cè)氣儀結(jié)合分布式光纖對(duì)鉆孔內(nèi)溫度及氣體進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)鉆孔(1)內(nèi)的溫度高于60℃或瓦斯?jié)舛雀哂?％，往鉆孔(1)內(nèi)先壓注含冰水(4)和硅膠的混合液，10min后再通過第一PLC控制器(12-1)控制高壓泵(15)向鉆孔(1)內(nèi)壓注液態(tài)CO₂ 10～160min；

S5、在壓注液態(tài)CO₂后的鉆孔(1)上安裝爆破管(2)并填塞炸藥，爆破管(2)采用PVC管，管壁厚度為0.05m，爆破管(2)直徑及長(zhǎng)度計(jì)算如下式：

D＝D₀-0.1

H＝H₀-0.2 (1)

式(1)中，D₀為鉆孔直徑，H₀為鉆孔深度，D為爆破管(2)直徑，H為爆破管(2)長(zhǎng)度；

向爆破管(2)中填塞乳化炸藥(5)，裝藥面密度：1.0～2.0kg/m2；單孔炸藥的質(zhì)量m計(jì)算如下式：

式(2)中，ρ為炸藥密度，H為爆破管長(zhǎng)度，D為爆破管(2)直徑，T₀為爆破點(diǎn)初始溫度；

S6、采用紅外測(cè)溫儀及分布式光纖對(duì)爆破管(2)內(nèi)的溫度進(jìn)行測(cè)試，若爆破管(2)內(nèi)的溫度高于30℃，往爆破管(2)內(nèi)先壓注含冰水(4)和硅膠的混合液，10min后再通過第二PLC控制器(12-2)控制高壓泵(15)向爆破管(2)內(nèi)注入液態(tài)CO₂5～80min；

S7、將第一導(dǎo)爆索(8)固定在爆破管(2)內(nèi)，第一導(dǎo)爆索(8)的直徑為5mm，第一導(dǎo)爆索(8)的長(zhǎng)度為鉆孔(1)高度的一半，第一導(dǎo)爆索(8)插入乳化炸藥(5)50±5mm深度處，采用填充物(7)封堵爆破管(2)及鉆孔(1)，填充物(7)的厚度為對(duì)應(yīng)的爆破管(2)或鉆孔(1)高度的1/10；

S8、在爆破安全距離外，采用引爆器(23)引爆爆破管(2)內(nèi)的乳化炸藥(5)，實(shí)現(xiàn)高溫煤田火區(qū)的爆破滅火。

2.如權(quán)利要求1所述的高溫煤田火區(qū)精準(zhǔn)分區(qū)爆破滅火方法，其特征在于，所述爆破安全距離為煤塊爆破最大拋撒距離，由式(3)確定：

式(3)中，S為爆破安全距離，V₁為碎塊飛出速度；h為碎塊飛散落差；g為重力加速度，H₀為鉆孔深度，H為爆破管長(zhǎng)度；

所述碎塊飛出速度，由式(4)確定：

式(4)中，K1為第1次水中沖擊波能量利用系數(shù)，K2為第2次水中沖擊波能量利用系數(shù)，且K1＝0.31，K2＝0.17；μ為爆炸功，且μ＝4×10⁵；ρ為煤體密度；R為爆破管半徑；δ為爆破管等效壁厚，D₀為鉆孔直徑，D為爆破管直徑。

3.如權(quán)利要求1所述的高溫煤田火區(qū)精準(zhǔn)分區(qū)爆破滅火方法，其特征在于，所述填充物為石棉和海泡石按照質(zhì)量份數(shù)1:2形成的混合物。