[發(fā)明專利]一種高溫煤田火區(qū)精準分區(qū)爆破滅火方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810731995.7
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108815752B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設計）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（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: A62C19/00
• 分類號: A62C19/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發(fā)明涉及煤礦火災防治技術領域，公開了一種高溫煤田火區(qū)精準分區(qū)爆破滅火方法，包括：1)對煤田火區(qū)溫度分布進行探測反演并劃分區(qū)域；2)爆破孔施工；3)鉆孔測氣測溫；4)鉆孔降溫；5)安裝爆破管并填塞炸藥；6)爆破管溫度探測及降溫；7)壓注液態(tài)CO₂；8)將第一導爆索固定在所述爆孔內；9)封堵爆破管及鉆孔；10)根據爆破安全距離，在所述爆破安全距離外，引爆所述爆破管內炸藥，實現(xiàn)高溫煤田火區(qū)的爆破滅火。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)高溫爆破工藝滅火效果差、炮孔孔數受限、副作用大等不足，能夠對高溫煤田火區(qū)進行大規(guī)模精準分區(qū)爆破。

技術領域

本發(fā)明涉及煤礦火災防治技術領域，特別涉及一種高溫煤田火區(qū)精準分區(qū)爆破滅火方法。

背景技術

我國是煤炭產量大國，在我國新疆、內蒙古、寧夏等很多煤礦中，煤層自燃火災十分嚴重。煤層自燃不僅直接燒掉了寶貴的煤炭資源，而且破壞了煤層的賦存條件，危及煤礦的安全生產，更為嚴重的是煤層無控制地不充分燃燒，釋放出大量有毒有害氣體，引發(fā)一系列的生態(tài)環(huán)境惡化效應。對煤礦火區(qū)處理的最好辦法就是采取滅火技術，從根源上防止煤層繼續(xù)燃燒，控制火源，現(xiàn)階段治理煤層火區(qū)的方法有1)地表覆蓋法；2)鉆孔注漿法；3)剝離滅火法；4) 綜合滅火法。地表覆蓋法是利用黃土填埋火區(qū)地表裂縫，及廢棄井工小窯，抑制火區(qū)的供養(yǎng)通風，達到使火區(qū)火源緩慢窒息的目的。此方法優(yōu)點是施工快，工藝過程簡單，但是由于滅火周期長且受地形影響大，所以使用率低。鉆孔注漿法是將水與阻燃材料(如黃土)按一定的配比，制成適當濃度的漿狀液體，通過輸漿管道直接沿地表裂隙灌漿，或利用鉆孔直接注入發(fā)火煤層帶。此方法對阻燃材料性能要求較高，易脫水具有一定的穩(wěn)定性，粒徑必須大于1mm小于2mm，且小于1mm的顆粒的不應小于75％，漿狀液體密度范圍為2.4～ 2.8g/m³；剝離滅火法是在火區(qū)范圍內超前注水，剝離臺階與注水臺階分開，自上而下分臺階剝離，直至挖除著火體。其滅火效果徹底，適應性強，但工藝施工特殊、復雜且不容易操作。尤其是對于埋藏深、范圍大的火體，操作性不強且成本高昂。綜合滅火就是利用多種滅火措施來達到滅火治理的目的，將上述三種方法綜合應用(兩種或三種)，根據煤礦火區(qū)的發(fā)火狀況“因地制宜”，根據實際地形、地質情況及取材等因素進行綜合考慮，選用經濟合理且技術可行的高效滅火方法。但以上的治理方法存在復燃率高，根治不徹底，治理成本高等各種缺點。

傳統(tǒng)高溫爆破工藝滅火效果差、炮孔溫度回升較快，過程非常倉促，單次炸藥裝填量少，炮孔孔數受限、副作用大。

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術不足，較好的解決了該技術不受地形影響，工藝施工相對簡單容易操作。創(chuàng)造性的提出了施工方便、安全性高適用于高溫煤田火區(qū)進行大規(guī)模精準分區(qū)爆破處理的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種高溫煤田火區(qū)精準分區(qū)爆破滅火方法，可以解決現(xiàn)有技術中的上述問題。

本發(fā)明提供了一種高溫煤田火區(qū)精準分區(qū)爆破滅火方法，包括以下步驟：

S1、采用無人機攜帶紅外測溫儀及分布式光纖對煤田火區(qū)溫度進行探測后反演出煤田火區(qū)溫度分布云圖，根據煤田火區(qū)溫度分布云圖進行區(qū)域劃分，識別出高溫煤田火區(qū)，采用紅外測溫儀對高溫煤田火區(qū)進行掃描式測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)的溫度數據采用MATLAB進行反演解算，結合GPS 定位技術實現(xiàn)高溫火源點的精準識別；

S3、根據反演得到的高溫煤田火區(qū)溫度分布云圖及識別出的高溫火源點，結合“10米內、9個人、三分鐘、八個點”原則進行布孔，再根據布孔位置采用耐高溫鉆機進行鉆孔，鉆孔的深度為300-500mm，鉆孔的直徑為200-400mm，鉆孔的孔間距為600-800mm；

S4、采用全孔測溫測氣儀結合分布式光纖對鉆孔內溫度及氣體進行測試，當鉆孔內的溫度高于60℃或瓦斯?jié)舛雀哂?％，往鉆孔內先壓注含冰水和硅膠的混合液，10min后再通過第一PLC控制器控制高壓泵向鉆孔內壓注液態(tài)CO₂10～160min；