[發明專利]一種高瓦斯礦井高位抽采鉆場間歇式注漿防滅火方法

有效

• 申請號: 202110633052.2
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113202540B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 邵和;張俊;司俊鴻;韓福志;高揚
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21F5/08
• 分類號: E21F5/08;E21B33/13
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

一種高瓦斯礦井高位抽采鉆場間歇式注漿防滅火方法，涉及煤自燃與瓦斯綜合防治技術領域。該方法利用高瓦斯礦井中抽采瓦斯的高位鉆場鋪設注漿管網，通過注漿裝置中的數顯旋轉粘度計實時監測漿體的粘度，并將粘度信號傳遞給控制板，控制板控制攪拌泵攪拌漿體實現對漿體粘度的實時調控，解決觸變性漿體在注漿過程堵塞管路的問題；通過控制注漿支管一、二對采空區內部進行間歇交替注漿，實現漿體在采空區內部沿綜采工作面方向由低處向高處堆積，及時隔斷漏風，抑制煤自燃，同時避免采空區瓦斯隨風流涌出，造成上隅角瓦斯超限，實現了采空區注漿堵漏防滅火和瓦斯治理的有機結合，保證煤炭的安全開采。

技術領域

本發明屬于煤自燃與瓦斯綜合防治技術領域，具體涉及一種高瓦斯礦井高位抽采鉆場間歇式注漿防滅火方法。

背景技術

采空區是煤礦井下最易發生煤炭自燃的區域，遺煤自燃引發火災次數占內因火災總數的60%以上。近年來，隨著機械化綜采放頂煤技術的廣泛應用，大量殘煤遺留在采空區內，構成由大量遺煤所形成的采空區多孔介質空間，受工作面漏風影響，采空區內遺煤自然發火事故頻發，導致每年凍結開采的煤量超過2億噸，損失優質煤高達42億噸，使企業虧損近100億元。

隨著煤礦開采深度的增加，煤層瓦斯含量和瓦斯壓力不斷增高，大量淺部低瓦斯礦井升級為高瓦斯礦井甚至是煤與瓦斯突出礦井。為了保證煤炭安全開采，在瓦斯治理中大力推廣應用瓦斯抽放技術，防止了綜采工作面上隅角瓦斯超限，但同時不可避免的增加了采空區的進風量，促進采空區遺煤氧化自燃。在高瓦斯礦井中，煤炭一旦發生自然發火，極易導致瓦斯與煤自燃災害交織共生，增大災害風險，危害工人生命。為了有效隔斷漏風，防治采空區遺煤自燃，通常會將堵漏材料注入采空區內，但大部分用于封堵漏風的凝膠材料會具有觸變性，在攪拌后由于剪切力減小導致其粘度增加，進而使漿體流動緩慢，出現堵塞管路的現象，延誤最佳堵漏防滅火時機。所以,在高瓦斯礦井采空區漏風導致煤炭氧化自燃，引起瓦斯與煤自燃災害交織共生的問題急需解決。

發明內容

本發明目的在于針對上述高瓦斯礦井采空區漏風導致煤炭氧化自燃，引起瓦斯與煤自燃災害交織共生問題，提供一種利用高瓦斯煤礦井下高位鉆場對煤礦采空區進行間歇式注漿的防滅火方法。

一種高瓦斯礦井高位抽采鉆場間歇式注漿防滅火方法,其特征在于利用位于高瓦斯礦井回風巷20中抽采瓦斯的高位鉆場22來鋪設注漿管網，通過注漿裝置24實時監測漿體的粘度并使其始終不大于200mPa·s~400mPa·s,同時控制注漿支管一、注漿支管二對采空區內部進行間歇交替注漿，使漿體在采空區內部沿綜采工作面方向由低處向高處堆積，并有足夠的時間膠凝，隔斷漏風。

上述的一種高瓦斯礦井高位抽采鉆場間歇式注漿防滅火方法,其特征在于所述注漿管網由注漿分管網一4、注漿分管網二5、鋼花管7、回風巷20、采空區21、高位鉆場22、綜采工作面23、注漿裝置24所組成，所述注漿裝置24包括主管路1、注漿支管一2、注漿支管二3、電動三通調節閥6、定量添加泵8、制漿池9、攪拌泵10、數顯旋轉粘度計11、控制板12、氣動注漿泵13、控制閥14、壓力表15、流量計16、均壓器17和調壓閥19，所述主管路1設置在回風巷20中，主管路1上安裝有壓力表15、流量計16、控制閥14，主管路1進口處連接有氣動注漿泵13，氣動注漿泵13安裝有調壓閥19，氣動注漿泵13與制漿池9連接，制漿池9左側安裝有定量添加泵8，制漿池9正上方安裝有攪拌泵10，攪拌泵10上安裝有數顯旋轉粘度計11和控制板12，控制板12連接氣動注漿泵13、數顯旋轉粘度計11、攪拌泵10和電動三通閥6，主管路1出口處經電動三通調節閥6連接有注漿支管一2和注漿支管二3，所述注漿支管一2上安裝有均壓器一17，注漿支管一2連接有注漿分管網一4，所述注漿支管二3上安裝有均壓器二18，漿支管二3連接有注漿分管網二5，所述注漿分管網一4和注漿分管網二5末端連接有鋼花管7，所述注漿分管網一4和注漿分管網二5通過高位鉆場22插入采空區21中。