[发明专利]一种防治煤层自然发火的方法

说明书

本发明公开了一种防治煤层自然发火的方法，包括如下步骤：步骤1：全方位堵漏控风，利用采空区整体堵漏、重点和局部地点加强堵漏和地面裂隙堵漏来减少采空区的漏风；步骤2：防火监测分析，通过监测的分析值与预警指标进行分析，所述预警指标包括正常指标、早期预警指标和中期预警指标；步骤3：采取防治措施。本发明的优点在于，该方法有效减少采空区漏风，防火指标一直控制在安全范围，实现了自燃的高效预报，提高了防治效果，减少安全隐患，提高开采效率，还大大减少了注氮量，节约了采煤成本。

方法领域

本发明涉及煤矿开采方法领域，具体为一种防治煤层自然发火的方法。

背景方法

自然发火、采空区瓦斯大量涌出和煤尘飞扬是自燃煤层、高瓦斯矿井综合机械化采煤工作面撤架期间的同时面临的三大难题。现有的矿井采用综采放顶煤开采工艺，工作面初采、临时停采期间不完全放顶煤，收作临近终采线20-30m不放顶煤，导致大量松散煤体在采空区堆积(厚度10m左右)，加上收作期间工作面撤架工期长，超过自然发火期，存在极大的自然发火隐患，煤层自燃灾害严重影响着矿井的安全、高效开采。

发明内容

本发明所要解决的方法问题在于：如何解决容易自燃煤层综放工作面收作期自然发火的问题。

为解决上述方法问题，本发明提供如下方法方案：

一种防治煤层自然发火的方法，包括如下步骤：

步骤1：全方位堵漏控风

利用采空区整体堵漏、重点和局部地点加强堵漏和地面裂隙堵漏来减少采空区的漏风；

步骤2：防火监测分析

通过监测得到一氧化碳浓度、氧气浓度、乙烯浓度以及格雷哈姆系数R₂的分析值与预警指标进行分析；

所述预警指标包括正常指标、早期预警指标和中期预警指标；

步骤3：防治措施

当分析值在正常指标时，不采取措施；

当分析值达到早期预警指标时，对采空区进行歇性注氮，对工作面支架架前、架后一氧化碳浓度大于100ppm的地点进行钻孔注胶，注胶后检测后再次出现一氧化碳浓度大于100ppm的，在相邻架体以及本架体补打钻孔持续注胶，直至一氧化碳浓度不大于100ppm；

当分析值达到中期预警指标时，对采空区进行连续性注氮，对一氧化碳浓度大于300ppm的采空区进行高位钻孔注胶，直至一氧化碳浓度不大于300ppm。

优选地，所述步骤2中当乙烯浓度为0时，格雷哈姆系数R₂×100≤0.2为正常指标；

当乙烯浓度为0时，氧气浓度为18-20％，一氧化碳浓度不大于50ppm、氧气浓度为15-18％，一氧化碳浓度不大于100ppm、氧气浓度为12-15％，一氧化碳浓度不大于150ppm、0.2＜格雷哈姆系数R₂×100≤0.5中任意一种情况为早期预警指标；

当乙烯浓度大于0或格雷哈姆系数R₂×100＞0.5为中期预警指标。

优选地，所述步骤1中采空区整体堵漏采用整块涂覆布控制漏风。

优选地，所述步骤1中重点和局部地点加强堵漏采用防火隔墙控制漏风。

优选地，所述防火隔离墙为三道防火墙，所述防火墙内部还压注高分子胶体。

优选地，所述步骤1中地面裂隙堵漏利用铲车重新挖掘并填埋封堵处理。

优选地，所述步骤2中防火监测分析的方法包括定期取样分析、监控系统连续监测、人工日常巡检中任意一种或任意组合。