[發明專利]一種開采易自燃煤層的防滅火方法

有效

• 申請號: 202110589693.2
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113309557B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 王冰山;周全超;孫福龍;孫曉虎;李永元;王維;栗磊;馬新根;張倍寧;高健勛
• 申請（專利權）人: 華能煤炭技術研究有限公司
• 主分類號: E21F5/08
• 分類號: E21F5/08;E21F17/18
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 李夢寧

本發明提供了一種開采易自燃煤層的防滅火方法，涉及煤礦防治方法技術領域，為解決現有開采易自燃煤層的防滅火方法的防滅火效果差的問題而設計。包括步驟：S100：對上覆采空區的高溫區域進行大致圈定；S200：在與高溫區域相對的地面施工第一鉆孔，以及在進風順槽向高溫區域的方向施工第二鉆孔；在大致圈定的高溫區域中精準探測到需要進行防滅火處理的易自燃區域；S300：封閉工作面，并在進風順槽和回風順槽均施工密閉預留管道；S400：利用第一鉆孔向易自燃區域灌注液態CO2；S500：利用預留管道向封閉工作面灌注氣態N2；S600：利用第一鉆孔和第二鉆孔同時向易自燃區域灌注粉煤灰凝膠。本發明防滅火效果好。

技術領域

本發明涉及煤礦防治方法技術領域，具體而言，涉及一種開采易自燃煤層的防滅火方法。

背景技術

礦井煤自燃是煤礦五大災害之一，煤火災害不同于其他類型的固體火災，煤火具有自燃、陰燃和復燃的特點，且火源隱蔽、貧氧氧化、易復燃，防控難度極大。目前，大多數煤層為自燃或易自燃煤層，煤炭自燃引起的火災占礦井火災總數的85％-90％，其中，采空區自燃火災占煤礦內因火災的60％以上，采空區遺煤自燃對回采工作面造成的CO超限，嚴重危害著井下作業人員的工作環境和人身安全。

對于易自燃煤層礦井，在工作面推進過程中，會出現上覆采空區高溫區域，現有技術通常是單純以地面注漿進行防滅火，防滅火效果差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種開采易自燃煤層的防滅火方法，以解決現有開采易自燃煤層的防滅火方法的防滅火效果差的技術問題。

本發明提供的開采易自燃煤層的防滅火方法，包括如下步驟：

S100：對上覆采空區的高溫區域進行大致圈定；

S200：在與所述高溫區域相對的地面施工第一鉆孔，以及在進風順槽向所述高溫區域的方向施工第二鉆孔；在所述第一鉆孔內和所述第二鉆孔內，采用接觸式傳感器采集溫度和分析氣體成分，根據溫度指標和氣體成分指標，在大致圈定的所述高溫區域中精準探測到需要進行防滅火處理的易自燃區域；

S300：封閉工作面，并在進風順槽和回風順槽均施工密閉預留管道；

S400：利用所述第一鉆孔向所述易自燃區域灌注液態CO2；

S500：利用所述預留管道向封閉工作面灌注氣態N2；

S600：利用所述第一鉆孔和所述第二鉆孔同時向所述易自燃區域灌注粉煤灰凝膠，進行覆蓋、充填。

進一步地，所述步驟S100中，通過在上覆采空區中預埋紅外光纖溫度傳感器和氣體傳感器，以大致圈定上覆采空區的高溫區域。

進一步地，所述步驟S200中，施工的所述第一鉆孔的數量為多個，多個所述第一鉆孔呈梅花形分布，其中，任意相鄰的兩個所述第一鉆孔的間距在15-25m之間。

進一步地，所述步驟S200中，施工的所述第二鉆孔的數量為多個，多個所述第二鉆孔呈網格狀分布，其中，任意相鄰的兩個所述第二鉆孔的間距在5-15m之間。

進一步地，所述步驟S200中，所述氣體成分指標包括CO、C2H2、C2H4和C2H6中的一種或多種。

進一步地，所述步驟S400中，向每個所述第一鉆孔灌注的液態CO2的量是高溫區域煤體體積的15％-25％。

進一步地，所述步驟S600中，還包括對所述易自燃區域的溫度和氣體成分指標進行實時監測，當所述易自燃區域的溫度和氣體成分指標均有所下降時，才向所述易自燃區域灌注粉煤灰凝膠。

進一步地，所述步驟S300中，封閉位置為進風巷距離工作面的20-30m位置處，以及回風巷距離工作面的20-30m位置處。