[发明专利]一种开采易自燃煤层的防灭火方法

说明书

本发明提供了一种开采易自燃煤层的防灭火方法，涉及煤矿防治方法技术领域，为解决现有开采易自燃煤层的防灭火方法的防灭火效果差的问题而设计。包括步骤：S100：对上覆采空区的高温区域进行大致圈定；S200：在与高温区域相对的地面施工第一钻孔，以及在进风顺槽向高温区域的方向施工第二钻孔；在大致圈定的高温区域中精准探测到需要进行防灭火处理的易自燃区域；S300：封闭工作面，并在进风顺槽和回风顺槽均施工密闭预留管道；S400：利用第一钻孔向易自燃区域灌注液态CO2；S500：利用预留管道向封闭工作面灌注气态N2；S600：利用第一钻孔和第二钻孔同时向易自燃区域灌注粉煤灰凝胶。本发明防灭火效果好。

技术领域

本发明涉及煤矿防治方法技术领域，具体而言，涉及一种开采易自燃煤层的防灭火方法。

背景技术

矿井煤自燃是煤矿五大灾害之一，煤火灾害不同于其他类型的固体火灾，煤火具有自燃、阴燃和复燃的特点，且火源隐蔽、贫氧氧化、易复燃，防控难度极大。目前，大多数煤层为自燃或易自燃煤层，煤炭自燃引起的火灾占矿井火灾总数的85％-90％，其中，采空区自燃火灾占煤矿内因火灾的60％以上，采空区遗煤自燃对回采工作面造成的CO超限，严重危害着井下作业人员的工作环境和人身安全。

对于易自燃煤层矿井，在工作面推进过程中，会出现上覆采空区高温区域，现有技术通常是单纯以地面注浆进行防灭火，防灭火效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开采易自燃煤层的防灭火方法，以解决现有开采易自燃煤层的防灭火方法的防灭火效果差的技术问题。

本发明提供的开采易自燃煤层的防灭火方法，包括如下步骤：

S100：对上覆采空区的高温区域进行大致圈定；

S200：在与所述高温区域相对的地面施工第一钻孔，以及在进风顺槽向所述高温区域的方向施工第二钻孔；在所述第一钻孔内和所述第二钻孔内，采用接触式传感器采集温度和分析气体成分，根据温度指标和气体成分指标，在大致圈定的所述高温区域中精准探测到需要进行防灭火处理的易自燃区域；

S300：封闭工作面，并在进风顺槽和回风顺槽均施工密闭预留管道；

S400：利用所述第一钻孔向所述易自燃区域灌注液态CO2；

S500：利用所述预留管道向封闭工作面灌注气态N2；

S600：利用所述第一钻孔和所述第二钻孔同时向所述易自燃区域灌注粉煤灰凝胶，进行覆盖、充填。

进一步地，所述步骤S100中，通过在上覆采空区中预埋红外光纤温度传感器和气体传感器，以大致圈定上覆采空区的高温区域。

进一步地，所述步骤S200中，施工的所述第一钻孔的数量为多个，多个所述第一钻孔呈梅花形分布，其中，任意相邻的两个所述第一钻孔的间距在15-25m之间。

进一步地，所述步骤S200中，施工的所述第二钻孔的数量为多个，多个所述第二钻孔呈网格状分布，其中，任意相邻的两个所述第二钻孔的间距在5-15m之间。

进一步地，所述步骤S200中，所述气体成分指标包括CO、C2H2、C2H4和C2H6中的一种或多种。

进一步地，所述步骤S400中，向每个所述第一钻孔灌注的液态CO2的量是高温区域煤体体积的15％-25％。

进一步地，所述步骤S600中，还包括对所述易自燃区域的温度和气体成分指标进行实时监测，当所述易自燃区域的温度和气体成分指标均有所下降时，才向所述易自燃区域灌注粉煤灰凝胶。

进一步地，所述步骤S300中，封闭位置为进风巷距离工作面的20-30m位置处，以及回风巷距离工作面的20-30m位置处。