[发明专利]大倾角特厚煤层火灾治理方法

说明书

本发明涉及一种大倾角特厚煤层火灾治理方法，包括工作面上分层煤层自燃的治理方法及工作面下分层煤层自燃的治理方法。该大倾角特厚煤层火灾治理方法将工作面煤层分为上分层煤层和下分层煤层进行分别治理，全方位地控制并预防煤层自然现象，大大降低了煤层自然发火的概率，从而避免产生较大损失，具有推广使用价值。

技术领域：

本发明涉及一种煤矿安全监测技术领域，尤其涉及一种大倾角特厚煤层火灾治理方法。

背景技术：

我国煤炭资源十分丰富，煤炭产量和消费量均居世界前列，约占国内一次能源生产和消费总量的85％以上。厚度在3.5m以上的煤层属于厚煤层，我国厚煤层的可采储量约占煤炭总可采储量的44.8％，厚煤层的原煤产量占煤炭总产量的45.6％。

但是，厚煤层开采的一个重要制约因素是自然发火问题。大部分厚煤层有自然发火倾向性，当条件适宜时，煤炭就会发生自燃，其危害极大。我国煤炭自燃火灾十分严重。据统计，我国煤矿自燃火灾约占矿井火灾的70％，一些自然发火严重的矿区，如兖州、抚顺、鹤岗、窑街、义马、淮南、六枝等煤矿，其自然发火占矿井火灾次数的90％以上。矿井自燃火灾会引发矿井瓦斯爆炸，在灭火时还可能出现水煤汽爆炸，火灾产生的有毒有害气体在井下一维空间流动，给矿工生命安全造成极大威胁，煤矿每年由于自燃造成的直接和间接经济损失近百亿元。

厚煤层的开采有两种开采方式：(1)综放开采；(2)分层开采。分层开采是较早采用的一种采煤方法，随着矿井高产高效技术的推广，综放开采逐步成为了现行主流的厚煤层采煤方法。

发明内容：

鉴于大倾角分层开采工作面的特殊条件，开采通防安全面临着严峻的形势，分层开采很容易造成上下分层间的漏风沟通，采空区漏风规律的复杂，切眼、三角煤、停采线、采空区等地点极易着火，给矿井的安全生产带来很大的危险。为了解决上述几个问题，需要对该面煤层自燃的防治进行研究，为此，本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提出一种大倾角特厚煤层火灾治理方法。

为了消除工作面煤层开采受上部含水层的影响，同时提高开采上限，必须实行分层开采。将原一次采全高的煤层分为两次回采。由于工作面采用分层开采、倾角大，俯斜开采，给工作面的煤层自燃防治带来了以下难点：

1)工作面倾角较大，俯斜开采，灌浆难以在采空区内积存，起不到良好的防灭火作用，而在下分层开采时易出现溃浆；

2)由于工作面顶板为砂岩，并有直接充水含水层，上分层开采工作面顶板管理困难，致使后部采空区留有0.5m左右厚的浮煤，极易出现自燃的可能；

3)工作面沿空侧煤柱小，所留小煤柱及顶煤受矿压影响较破碎，使得巷道破碎煤体及沿空侧采空区易自然发火；

4)下分层开采要从上分层停采线下面经过，停采线防火处理难度较大，往往一处地点造成多次自燃。因此，上分层的停采线预防处理相当重要；

5)下分层在掘进和回采期间，上分层或相邻采空区内部发火机率较高，主要原因是下分层采用综放技术，而上下分层间距为2.5m左右，受下分层开采的影响，上下分层采空区贯通，造成漏风供氧继续氧化上分层浮煤所致，浮煤自然发火期缩短，自燃危险性增强；

6)由于矿井接续紧张，必须安设两个掘进队伍同时进行巷道施工，形成两巷对掘的局面，对上分层采空区漏风造成很大影响。

鉴于大倾角分层开采工作面的特殊条件，开采通防安全面临着严峻的形势，分层开采很容易造成上下分层间的漏风沟通，采空区漏风规律的复杂，切眼、三角煤、停采线、采空区等地点极易着火，给矿井的安全生产带来很大的危险。为了解决上述几个问题，需要对该面煤层自燃的防治进行研究。为此，提出了大倾角特厚工作面分层开采防灭火技术的研究。