采空区综合防灭火方法技术

本申请公开了一种采空区综合防灭火方法，其包括：获取采空区漏风通道的位置；根据所述漏风通道的位置确定与漏风通道连通的地表裂隙；回填地表裂隙；向采空区注浆，充填所述漏风通道、采空区空隙以及覆盖采空区遗煤。利用本申请能够避免采空区遗煤发生自燃现象，达到防灭火的目的，保证采煤工作的顺利进行，提高采煤作业的安全系数。

Comprehensive fire prevention and extinguishing method in Goaf

【技术实现步骤摘要】
采空区综合防灭火方法
本申请涉及煤矿
，具体涉及一种采空区综合防灭火方法。
技术介绍
目前，煤矿在开采过程中，采空区会存在煤柱等遗留煤层。随着工作面的不断推进，采空区遗煤可能会自燃发火，导致采煤工作面的无法推进，影响采煤工作的顺利进行。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提出一种采空区综合防灭火方法，以解决上述技术问题。本申请提出一种采空区综合防灭火方法，其包括：获取采空区漏风通道的位置；根据所述漏风通道的位置确定与漏风通道连通的地表裂隙；回填地表裂隙；向采空区注浆，充填所述漏风通道、采空区空隙以及覆盖采空区遗煤。可选地，根据所述漏风通道的位置确定与漏风通道连通的地表裂隙包括：逐一在漏风通道的位置处释放示踪气体；在地表裂隙处采集气样；检测气样的成分；当气样中存在示踪气体时，则释放示踪气体所在位置的漏风通道与该气样采集位置处的地表裂隙连通。可选地，所述注浆管路的注浆量Q为：其中，Ks为冲刷注浆管路防止堵塞涌水量的备用系数；δ为泥浆土水比的倒数；H为顶煤厚度；Kp为碎胀系数；Lt为注浆区走向长度或者切眼宽度或者停采线宽度或者联巷长度；Ls为注浆区倾斜长度或者工作面倾斜长度；n为孔隙率；p为泥浆制成率系数。可选地，还包括：在待开采煤层中沿开采方向预埋注氮管路；获取距离采煤工作面不同距离处的氧气浓度值；沿采空区至采煤工作面的方向，根据氧气浓度值将采空区划分为窒息带、氧化升温带、散热带；当注氮管路的注氮口进入氧化升温带时，注氮管路开始注氮；当注氮管路的注氮口进入窒息带时，停止注氮。可选地，所述注氮管路的注氮量QN为：其中，Q0为采空区氧化升温带内的漏风量；C1为采空区氧化升温带内的氧气浓度值；C2为采空区惰化防火指标；CN为注入的氮气浓度；k为备用系数。可选地，当注氮管路的注氮口进入窒息带，停止注氮包括：监测采煤工作面推进距离；当采煤工作面推进距离超过氧化升温带的宽度时，布设第二根注氮管路；当注氮管路的注氮口进入窒息带，停止注氮，控制第二根注氮管路开始注氮。可选地，当注氮管路的注氮口进入氧化升温带时，注氮管路开始注氮之后，还包括：实时监测采煤工作面回风隅角处和/或回风流中的气体成分；当出现乙烯气体时，在采煤工作面回风顺槽建立封堵墙，将采空区和工作面隔离，并加大注氮量。可选地，当注氮管路的注氮口进入氧化升温带时，注氮管路开始注氮之后，还包括：实时监测采煤工作面回风隅角处和/或回风流中一氧化碳的浓度；当一氧化碳浓度不断升高时，在采煤工作面回风顺槽建立封堵墙，将采空区和工作面隔离，并加大注氮量。可选地，向采空区注浆，充填所述漏风通道、采空区空隙以及覆盖采空区遗煤包括：实时监测采煤工作面的推进速度；当所述推进速度小于最小安全推进速度时，向采空区注浆，充填所述漏风通道、采空区空隙以及覆盖采空区遗煤。可选地，还包括：在采煤工作面进风端隅角处悬挂挡风帘，采煤工作面回风端隅角处设置挡风帘导风。本申请提供的采空区综合防灭火方法通过采空区漏风通道的位置，找到与漏风通道相连通的地表裂隙，回填地表裂隙，再向采空区注浆，在减小空气流动的情况下，同时将采空区遗煤与空气隔离，可避免采空区遗煤发生自燃现象，达到防灭火的目的，保证采煤工作的顺利进行，提高采煤作业的安全系数。附图说明图1是本申请的采空区综合防灭火方法的流程图。图2是本申请的采空区“三带”分布示意图。图3是本申请的进风端隅角和回风端隅角的分布示意图。具体实施方式以下结合附图以及具体实施例，对本申请的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。图1示出了本申请的采空区综合防灭火的流程图，如图1所示，本申请提供的采空区综合防灭火方法，其包括：S110，获取采空区漏风通道的位置；可根据已有的矿井整体通风网格系统，采用现有的FLUENT软件根据自适应网格技术计算出漏风通道所在区域。再根据该区域排查漏风通道，确定漏风通道的位置。S120，根据所述漏风通道的位置确定与漏风通道连通的地表裂隙；在回风巷与进风巷、切眼线以及停采线围成的区域在地面的投影区域内进行排查，以减小排查面积，提高排查效率。S130，回填地表裂隙；地表裂隙跟随回采工作面的推进，随采随填，回填进度不得滞后回采工作面100m。S140，向采空区注浆，充填所述漏风通道、采空区空隙以及覆盖采空区遗煤。可预先在埋设注浆管路，待回采工作面向前推进若干距离(例如300米)后，向采空区注浆。也可在采空区遗煤有自燃征兆时，注浆灭火。所述注浆管路的注浆量Q为：其中，注浆量Q的单位为m3；Ks为冲刷注浆管路防止堵塞涌水量的备用系数，一般取1.1-1.25；δ为泥浆土水比的倒数，一般为3-5，本实施例中，取4；H为顶煤厚度，单位m，其中，切眼处顶煤厚度为煤层厚度与切眼高度差，停采线处顶煤厚度为煤层厚度与主回撤通道高度差，巷道顶煤厚度为煤层厚度与巷道高度之差；Kp为碎胀系数，一般为1.3；Lt为注浆区走向长度或者切眼宽度或者停采线宽度或者联巷长度，单位m，其中，胶运顺槽和回风顺槽处Lt可取300m；Ls为注浆区倾斜长度或者工作面倾斜长度，单位m，其中，切眼处和停采线处，Ls为工作面倾斜长度，胶运顺槽和回风顺槽处Ls取6m；n为孔隙率，一般取0.4；p为泥浆制成率系数，一般取0.88。本申请提供的采空区综合防灭火方法通过采空区漏风通道的位置，找到与漏风通道相连通的地表裂隙，回填地表裂隙，再向采空区注浆，在减小空气流动的情况下，同时将采空区遗煤与空气隔离，可避免采空区遗煤发生自燃现象，达到防灭火的目的，保证采煤工作的顺利进行，提高采煤作业的安全系数。较佳地，S120，根据所述漏风通道的位置确定与漏风通道连通的地表裂隙，具体地包括：S121，逐一在漏风通道的位置处释放示踪气体；例如，漏风通道的数量为两个，每次只在一个漏风通道的位置处释放示踪气体。在本实施例中，示踪气体可采用SF6(六氟化硫)。S122，在地表裂隙处采集气样；在地面的所有地表裂隙处采集气样。例如，地表裂隙具有四条，在每个漏风通道位置处释放示踪气体时，需要在四条地表裂隙处采气样。S123，检测气样的成分；可利用现有的气体检测仪器进行检测。S124，当气样中存在示踪气体时，则释放示踪气体所在位置的漏风通道与该气样采集位置处的地表裂隙连通。两个漏风通道分别为A、B，四条地表裂隙分别为1、2、3和4。在A处释放SF6，在1处检测到SF6，2-4处没有检测到该气体，说明漏风通道A与地表裂隙1连通。在B处释放SF6，在2、3处均检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采空区综合防灭火方法，其特征在于，包括：/n获取采空区漏风通道的位置；/n根据所述漏风通道的位置确定与漏风通道连通的地表裂隙；/n回填地表裂隙；/n向采空区注浆，充填所述漏风通道、采空区空隙以及覆盖采空区遗煤。/n

【技术特征摘要】
1.一种采空区综合防灭火方法，其特征在于，包括：
获取采空区漏风通道的位置；
根据所述漏风通道的位置确定与漏风通道连通的地表裂隙；
回填地表裂隙；
向采空区注浆，充填所述漏风通道、采空区空隙以及覆盖采空区遗煤。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述漏风通道的位置确定与漏风通道连通的地表裂隙包括：
逐一在漏风通道的位置处释放示踪气体；
在地表裂隙处采集气样；
检测气样的成分；
当气样中存在示踪气体时，则释放示踪气体所在位置的漏风通道与该气样采集位置处的地表裂隙连通。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述注浆管路的注浆量Q为：



其中，Ks为冲刷注浆管路防止堵塞涌水量的备用系数；
δ为泥浆土水比的倒数；H为顶煤厚度；Kp为碎胀系数；
Lt为注浆区走向长度或者切眼宽度或者停采线宽度或者联巷长度；
Ls为注浆区倾斜长度或者工作面倾斜长度；
n为孔隙率；
p为泥浆制成率系数。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在待开采煤层中沿开采方向预埋注氮管路；
获取距离采煤工作面不同距离处的氧气浓度值；
沿采空区至采煤工作面的方向，根据氧气浓度值将采空区划分为窒息带、氧化升温带、散热带；
当注氮管路的注氮口进入氧化升温带时，注氮管路开始注氮；
当注氮管路的注氮口进入窒息带时，停止注氮。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述注氮管路的注氮量QN为：



其中，Q0为采空区氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：智国军，沈武，王俊林，惠喜奎，刘润，刘云杰，杨瑞刚，
申请(专利权)人：神华包头能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15