[发明专利]一种煤矿采空区防灭火的漏风隔离材料及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种煤矿采空区防灭火的漏风隔离材料及施工方法。

背景技术

煤自燃是自然界存在的一种客观现象，已经存在了数百万年，譬如大同侏罗纪煤层最早在第四纪早更新世，即距今约二百万年前就开始自燃。中国、美国、印度、俄罗斯、澳大利亚、印度尼西亚、中亚等国家和地区，煤自燃火灾普遍存在，煤自燃释放出大量的有毒有害气体及烟流，由于受限空间火灾气体的扩散区域较小且扩散通路集中，极易引起相关人员中毒、窒息，严重威胁着人员的生命安全，并造成巨大的资源损失和环境污染。

我国煤炭资源丰富，煤炭储量占全世界的13％，煤炭产量占全世界的37％，消费量占全世界的32％，但我国煤炭自燃火灾十分严重。据不完全统计，我国国有重点煤矿中具有自然发火危险的矿井约占51.3％，煤炭自燃而引起的火灾占矿井火灾总数的90％以上。煤自燃释放出大量的有毒有害气体及烟流，由于受限空间火灾气体的扩散区域较小且扩散通路集中，极易引起相关人员中毒、窒息，严重威胁着人员的生命安全。与此同时，煤自燃火灾事故也是造成瓦斯爆炸事故的主要诱因之一，尤其是在因煤自燃封闭区域、巷道高冒顶、破碎煤柱及采空区等特殊地点，高温火点比较隐蔽，难以发现，如果稍有疏忽，便可能引起瓦斯(煤尘)爆炸(燃烧)，造成巨大的损失。

另外，随着煤矿开采向深部转移，许多矿井面临高温热害这一难题。当开采深度增加地温升高或特殊高地温、地层内渗水的温度较高、设备的容量较大并且散热量较大时，均会使环境温度和湿度升高。开采深度的逐渐增加，地温增加，深部开采中遇到的煤层自然发火问题日益增多，对当前的煤矿生产和今后矿井建设的影响日趋严重。

煤炭自然发火必须同时具备三个条件，即自燃的三要素：煤本身要有自燃倾向性(自燃的可能性)；有氧气(空气)的供给，氧化产生的热量能够聚集(良好的蓄热环境)，这三个要素必须同时存在，且达到一定的数量，才能引起矿井火灾，缺少任何一个要素，矿井火灾就不可能发生。因此，煤自燃防治应该从阻止煤氧接触、降低煤温和降低氧浓度三个方面着手，开发出相应的防灭火技术手段，目前主要的煤自燃防治技术如下表所示：

煤自燃防治技术分类对比

以上防灭火技术方法均取得了一定的效果，但是都存在一定的缺陷或者在适用范围上存在局限性：灌浆、注水的泄漏流失性大，易出现“拉沟”现象；阻化剂不易于均匀的喷洒在煤体上，且会对设备造成腐蚀；注惰性气体易随着漏风扩散，不易保留在注入的区域；注惰性气体泡沫技术泡沫很容易破灭，且液相水一旦会发就会失效；压注罗克修、马丽散、高水材料等堵漏技术工作量大、成本高，大面积使用困难，且部分材料在高温下分解释放出有毒有害气体。

发明内容

本发明目的是提供一种煤矿采空区防灭火的漏风隔离材料及施工方法，它能有效地解决背景技术中所存在的问题。

一种煤矿采空区的防灭火漏风隔离材料，该防灭火的漏风隔离材料包含中间层，所述中间层的两侧镜像设有一层矿用柔性支护材料层，所述的中间层由骨架和涂抹于骨架外侧的涂层构成。

一种煤矿采空区防灭火的漏风隔离材料的施工方法，包括以下步骤：

(1).首先将上述防灭火的漏风隔离材料卷成筒状；

(2).将卷成筒状的防灭火的漏风隔离材料通过绞盘固定到支架伸缩前梁处，然后通过操作液压支架前立柱，将支架顶梁降低，在支架顶梁和工作面顶板之间形成间隔为L1的空隙，再将防灭火的漏风隔离材料的一端铺设至支架顶梁上部，铺设深度为L2，再将支架顶梁复位至与工作面顶板接合；

(3).防灭火的漏风隔离材料全部吊挂完好后作面正常割煤，之后将手动摇盘松开，通过放开钢丝绳将卷状的防灭火的漏风隔离材料下放L3，再进行移动液压支架等工序；

(4).在卷成筒状的防灭火的漏风隔离材料用完后，按照步骤(2)重新铺设隔离材料，原隔离材料余部分与新铺设材料的的边缘处错式布置，且新铺设材料位于原隔离材料的上部，再依次进行步骤(2)、(3)。

所述的防灭火的漏风隔离材料布置于井下整个工作面的液压支架上部，铺设的灭火的漏风隔离材料从末采开始一直推进到工作面的停采线的位置停止。