[发明专利]一种高瓦斯矿井高位抽采钻场间歇式注浆防灭火方法

说明书

一种高瓦斯矿井高位抽采钻场间歇式注浆防灭火方法，涉及煤自燃与瓦斯综合防治技术领域。该方法利用高瓦斯矿井中抽采瓦斯的高位钻场铺设注浆管网，通过注浆装置中的数显旋转粘度计实时监测浆体的粘度，并将粘度信号传递给控制板，控制板控制搅拌泵搅拌浆体实现对浆体粘度的实时调控，解决触变性浆体在注浆过程堵塞管路的问题；通过控制注浆支管一、二对采空区内部进行间歇交替注浆，实现浆体在采空区内部沿综采工作面方向由低处向高处堆积，及时隔断漏风，抑制煤自燃，同时避免采空区瓦斯随风流涌出，造成上隅角瓦斯超限，实现了采空区注浆堵漏防灭火和瓦斯治理的有机结合，保证煤炭的安全开采。

技术领域

本发明属于煤自燃与瓦斯综合防治技术领域，具体涉及一种高瓦斯矿井高位抽采钻场间歇式注浆防灭火方法。

背景技术

采空区是煤矿井下最易发生煤炭自燃的区域，遗煤自燃引发火灾次数占内因火灾总数的60%以上。近年来，随着机械化综采放顶煤技术的广泛应用，大量残煤遗留在采空区内，构成由大量遗煤所形成的采空区多孔介质空间，受工作面漏风影响，采空区内遗煤自然发火事故频发，导致每年冻结开采的煤量超过2亿吨，损失优质煤高达42亿吨，使企业亏损近100亿元。

随着煤矿开采深度的增加，煤层瓦斯含量和瓦斯压力不断增高，大量浅部低瓦斯矿井升级为高瓦斯矿井甚至是煤与瓦斯突出矿井。为了保证煤炭安全开采，在瓦斯治理中大力推广应用瓦斯抽放技术，防止了综采工作面上隅角瓦斯超限，但同时不可避免的增加了采空区的进风量，促进采空区遗煤氧化自燃。在高瓦斯矿井中，煤炭一旦发生自然发火，极易导致瓦斯与煤自燃灾害交织共生，增大灾害风险，危害工人生命。为了有效隔断漏风，防治采空区遗煤自燃，通常会将堵漏材料注入采空区内，但大部分用于封堵漏风的凝胶材料会具有触变性，在搅拌后由于剪切力减小导致其粘度增加，进而使浆体流动缓慢，出现堵塞管路的现象，延误最佳堵漏防灭火时机。所以,在高瓦斯矿井采空区漏风导致煤炭氧化自燃，引起瓦斯与煤自燃灾害交织共生的问题急需解决。

发明内容

本发明目的在于针对上述高瓦斯矿井采空区漏风导致煤炭氧化自燃，引起瓦斯与煤自燃灾害交织共生问题，提供一种利用高瓦斯煤矿井下高位钻场对煤矿采空区进行间歇式注浆的防灭火方法。

一种高瓦斯矿井高位抽采钻场间歇式注浆防灭火方法,其特征在于利用位于高瓦斯矿井回风巷20中抽采瓦斯的高位钻场22来铺设注浆管网，通过注浆装置24实时监测浆体的粘度并使其始终不大于200mPa·s~400mPa·s,同时控制注浆支管一、注浆支管二对采空区内部进行间歇交替注浆，使浆体在采空区内部沿综采工作面方向由低处向高处堆积，并有足够的时间胶凝，隔断漏风。

上述的一种高瓦斯矿井高位抽采钻场间歇式注浆防灭火方法,其特征在于所述注浆管网由注浆分管网一4、注浆分管网二5、钢花管7、回风巷20、采空区21、高位钻场22、综采工作面23、注浆装置24所组成，所述注浆装置24包括主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3、电动三通调节阀6、定量添加泵8、制浆池9、搅拌泵10、数显旋转粘度计11、控制板12、气动注浆泵13、控制阀14、压力表15、流量计16、均压器17和调压阀19，所述主管路1设置在回风巷20中，主管路1上安装有压力表15、流量计16、控制阀14，主管路1进口处连接有气动注浆泵13，气动注浆泵13安装有调压阀19，气动注浆泵13与制浆池9连接，制浆池9左侧安装有定量添加泵8，制浆池9正上方安装有搅拌泵10，搅拌泵10上安装有数显旋转粘度计11和控制板12，控制板12连接气动注浆泵13、数显旋转粘度计11、搅拌泵10和电动三通阀6，主管路1出口处经电动三通调节阀6连接有注浆支管一2和注浆支管二3，所述注浆支管一2上安装有均压器一17，注浆支管一2连接有注浆分管网一4，所述注浆支管二3上安装有均压器二18，浆支管二3连接有注浆分管网二5，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5末端连接有钢花管7，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5通过高位钻场22插入采空区21中。