[发明专利]一种近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃综合治理方法

说明书

本发明提供了一种近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃综合治理方法，属于矿井瓦斯与煤自燃防治技术领域。本发明提供的近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃综合治理方法，包括以下步骤：采用两进一回偏Y型下行通风系统治理回采工作面涌出的瓦斯，并在联络巷预埋抽采管，通过所述抽采管抽采采空区遗煤涌出的瓦斯；在回采工作面进风巷布置注浆管路和注气管路，通过所述注浆管路连续向采空区注入不燃固化泡沫，然后通过所述注气管路连续向采空区注入氮气。本发明构建了近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃的立体防控体系，实现了瓦斯与煤自燃耦合灾害的精准防治，有利于提高工作面回采效率，保障矿井安全生产。

技术领域

本发明涉及矿井瓦斯与煤自燃防治技术领域，尤其涉及一种近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃综合治理方法。

背景技术

近年来，随着矿井向深部区域延伸，煤层瓦斯含量逐渐增大，瓦斯矿井转变为高瓦斯矿井或突出矿井，工作面的瓦斯涌出量显著增大，回风流和上隅角瓦斯超限问题日趋严重；同时随着矿井向深部区域延伸，地温升高，煤自燃灾害加剧。在我国，煤炭自燃与瓦斯隐患共存的矿井占有相当多数，如果煤层自燃的防治不到位，很容易由煤层自然发火引起瓦斯爆炸，导致特别重大的人员伤亡和经济损失。

为了防止瓦斯和煤自燃灾害，国内外学者开展了大量研究。如在瓦斯防治方面，提出了高位钻孔、高抽巷、采空区插管等；在煤自燃防治方面，提出了注惰气、喷洒阻化剂、注凝胶、注泡沫等。这些方法对保障矿井安全生产起到了重要作用，但已有的防治方法大多数用于单一灾害，鲜少涉及瓦斯与煤自燃耦合灾害防治，尤其近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃耦合灾害。所谓近水平厚煤层是指倾角较小(小于8°)、厚度较大(大于3.5m)的煤层。随着回采工作面向前推进，采空区遗留残煤增多，漏风严重，遗煤涌出瓦斯，漏风会导致煤炭自然发火加剧。因此需要提出一种近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃综合治理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃综合治理方法，本发明构建了近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃的立体防控体系，实现了瓦斯与煤自燃耦合灾害的精准防治，有利于提高工作面回采效率，保障矿井安全生产。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种近水平厚煤层开采瓦斯与煤自燃综合治理方法，包括以下步骤：

采用两进一回偏Y型下行通风系统治理回采工作面涌出的瓦斯，并在联络巷预埋抽采管，通过所述抽采管抽采采空区遗煤涌出的瓦斯；

在回采工作面进风巷布置注浆管路和注气管路，通过所述注浆管路连续向采空区注入不燃固化泡沫，然后通过所述注气管路连续向采空区注入氮气。

优选地，所述近水平厚煤层为倾角小于8°且厚度大于3.5m的煤层。

优选地，所述采用两进一回偏Y型下行通风系统治理回采工作面涌出的瓦斯，具体包括：

利用回采工作面进风巷和回采工作面胶运巷进风、回采工作面辅运巷回风，所述回采工作面胶运巷和回采工作面辅运巷每隔60～100m通过联络巷连接，以回采工作面胶运巷的起点为基准计第1条联络巷，若干条所述联络巷均独立地通过密闭墙密闭，当回采工作面推过第N条联络巷时，关闭所述第N条联络巷的密闭墙，并开启第N-1条联络巷的密闭墙，有且仅有一个联络巷的密闭墙处于开启状态；所述N≥2。

优选地，所述抽采管预埋在所述联络巷的密闭墙中，通过所述抽采管抽采采空区遗煤涌出的瓦斯的过程中，当回采工作面推过第N条联络巷30～50m时，开启所述第N条联络巷的抽采管，并关闭第N+1条联络巷的抽采管，有且仅有一个联络巷抽采管处于开启状态进行抽采。

优选地，所述抽采管的直径为450～550mm。

优选地，通过所述注浆管路连续向采空区注入不燃固化泡沫的过程中，随着回采工作面向前推进，所述注浆管路向前移动，且所述注浆管路的出口始终位于采空区内距上隅角5～8m的位置。