[發明專利]一種低瓦斯工作面采空區全密閉惰性氣體置換方法

有效

• 申請號: 202010955326.5
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112012786B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 王磊;鄒鵬;袁秋鵬;李騏;劉懷謙;焦振華;朱傳奇;袁安營
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/13
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 王偉

本發明提供了一種低瓦斯工作面采空區全密閉惰性氣體置換方法，其通過設置多個自上而下排列的抽注孔，并依次間隔的從最低的注入孔處注入置換氣體，從相鄰的注檢孔處檢測置換氣體濃度值，置換氣體濃度值達標后，封堵下方注入孔，并上跳重復注入置換氣體、檢測置換氣體濃度和封堵抽注孔的步驟，直至在最高處的抽檢孔檢測氧氣和甲烷的濃度，若檢測甲烷濃度或氧氣濃度不超過相對應的預設目標濃度閾值，封堵住余下的所有注檢孔、抽檢孔，從而使得采空區內的瓦斯氣體循序漸進的被置換掉，提高了礦井下作業的安全性。

技術領域

本發明涉及煤礦安全技術領域，特別涉及一種低瓦斯工作面采空區全密閉惰性氣體置換方法。

背景技術

隨著煤礦開采深度不斷增加，出現了大量富含瓦斯的采煤工作面，使大量淺部非瓦斯礦井變成了瓦斯礦井。瓦斯礦井的采煤工作面含有大量瓦斯，即使完成安全回采后，采空區內也會遺留大量瓦斯。目前普遍采用小煤柱護巷布置工作面巷道存在采空區瓦斯泄漏的風險，在氣壓差的作用下采空區瓦斯沿煤柱裂隙向工作面巷道涌出造成瓦斯增大，影響煤礦安全生產。惰性氣體置換采空區瓦斯的方法可以從根本上解決這一問題，將采空區中的瓦斯氣體置換為安全穩定的惰性氣體有利于控制下區段工作面的瓦斯，確保了礦井安全生產，因此，亟需一項采空區瓦斯置換技術解決采空區瓦斯沿小煤柱裂隙涌出問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在提出一種低瓦斯工作面采空區全密閉惰性氣體置換方法，使得采空區內遺留的大量瓦斯被安全的置換掉，提高礦井施工的安全性。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

(1)、在目標采空區的相鄰巷道內朝所述目標采空區內開設多個連通至所述采空區內部的抽注孔，所述抽注孔自所述目標采空區的最低處排布至最高處,所述抽注孔包括最低處的注入孔、最高處的抽檢孔以及位于所述注入孔和所述抽檢孔之間的注檢孔；

(2)、自所述注入孔處朝所述目標采空區內注入預設置換氣體，自所述抽檢孔處不間斷的抽離瓦斯，在相鄰且高于所述注入孔的第一注檢孔處檢測所述置換氣體的濃度值；

(3)、若所述第一注檢孔處檢測到所述置換氣體的濃度值不小于預設濃度閾值，停止自所述注入孔處注入所述置換氣體，并將所述注入孔封堵住；

(4)、自所述第一注檢孔處朝所述目標采空區內注入所述置換氣體，在相鄰且高于所述第一注檢孔的第二注檢孔處檢測所述置換氣體的濃度值；

(5)、延續步驟(3)和步驟(4)的動作，直至檢測所述置換氣體的所述注檢孔與所述抽檢孔齊平；

(6)、若檢測所述置換氣體的所述檢測孔與所述抽檢孔齊平，自所述抽檢孔處檢測甲烷濃度或氧氣濃度是否不超過相對應的預設目標濃度閾值；

(7)、若自所述抽檢孔處檢測甲烷濃度或氧氣濃度不超過相對應的預設目標濃度閾值，停止注入所述目標置換氣體，并封堵住余下的所有抽注孔。

本發明實施例通過設置多個自上而下排列的抽注孔，并依次間隔的從最低的注入孔處注入置換氣體，從相鄰的注檢孔處檢測置換氣體濃度值，置換氣體濃度值達標后，封堵下方注入孔，并上跳重復注入置換氣體、檢測置換氣體濃度和封堵注入孔的步驟，直至在最高處的抽檢孔檢測氧氣和甲烷的濃度，若檢測甲烷濃度或氧氣濃度不超過相對應的預設目標濃度閾值，封堵住余下的所有抽注孔，從而使得采空區內的瓦斯氣體循序漸進的被置換掉，提高了礦井下作業的安全性。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例所述的一種低瓦斯工作面采空區全密閉惰性氣體置換方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例所述的一種低瓦斯工作面采空區全密閉惰性氣體置換方法的流程框圖；