[发明专利]一种易自燃煤层回采工作面的防火方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿井下防火技术领域，具体来说是一种易自燃煤层回采工作面的防火方法。

背景技术

治理工作面采空区煤层自燃发火，是煤矿生产过程中必须面对的重大安全事件之一。矿井一旦发生煤层自燃灾害，轻则影响安全生产，重则烧毁煤炭资源和物资设备，产生大量有害气体和烟雾，严重威胁人身安全，易造成人员重大伤亡，甚至引起瓦斯煤尘爆炸，扩大灾害范围。我们知道，煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃三类。因此，当煤自燃倾向性为易自燃的煤层时，治理煤层自燃就尤为重要，治理难度也增加。

现有技术中，对于采空区煤层的防火治理措施，往往比较单一，注氮口不能始终处于氧化升温带，防火效果不好。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中采空区煤层的防火效果欠佳的缺陷，提供一种易自燃煤层回采工作面的防火方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种易自燃煤层回采工作面的防火方法，防火方法采用以下防火措施结合达到防火目的：

1)对氧化升温带进行循环迈步式注氮，以保证注氮口始终处于氧化升温区；

2)对工作面上下顺槽隅角定期构筑沙袋封堵墙，以隔断采空区与外界顺槽风流场的联系；

3)降低工作面两端的全风压压差；

4)在工作面上下端头支架间挂风障。

优选的，其中防火措施1)中，先根据采煤工作面采空区三带(即散热带、氧化带、窒息带)的现场观测数据确定氧化升温带位置，在工作面预埋主管和循环迈步管；所述主管和循环迈步管均具有注氮口；随着工作面的推进，当循环迈步管路进入采空区氧化升温带边界时进行管路切换，即将主管切换到循环迈步管对氧化升温带注氮，依此循环，使主管与循环迈步管交替的向不断推进的氧化升温带注氮。

优选的，其中防火措施2)中，封堵墙位置位于上、下端头综采支架正后方尾巷内；墙体厚度2～3m；墙体长度从巷帮至冒落带边缘，与冒落带接实；高度与顶接实。

优选的，墙体施工前首先在预定位置打上木点柱，木点柱间距1～2m，木点柱施工完成后用薄木板订在点柱上形成一面木板墙，然后在木板墙上蒙上风筒布，然后再用沙袋砌筑一堵封堵墙，沙袋充填应错茬码放压实；施工顺序为：打木点柱→钉木板→蒙风筒布→垛封堵墙。

优选的，在采空区氧化升温带向窒息带转化完成之前构筑封堵墙；及在工作面胶带机顺槽循环迈步式管路切换同时构筑一道封堵墙。

优选的，防火措施4)中，风障的长度为顺槽煤壁到采空区冒落边沿之间距离的至少2倍。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明提供的方法，在容易自燃煤层回采工作面，通过采用工作面胶带机巷循环迈步式采空区连续注氮、上下顺槽隅角定期构筑沙袋封堵墙为主，工作面均压和上下端头支架间挂风障为辅的综合防火治理方法后，工作面发生煤层自燃的安全隐患得到大大的缓解，减轻了矿井联合试生产期间安全的严重性，为矿井验收工作奠定了很好的安全基础。经济效益主要有以下几点：

1、工作面很少启用地面灌浆系统对采空区灌浆，节省了工作面灌浆防火的费用。

2、通过采用上述综合防火技术方案后，工作面防火治理取得了很好的治理效果，节省了高分子材料和液态CO2等其他防火方案的治理费用。

3、上述综合防火技术方案所用的材料设备费用较少，施工工艺简单，综合经济成本低。

附图说明

图1为本发明循环迈步式注氮结构示意图；

图2为本发明封堵墙的结构示意图；

图3为图2中A部放大结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

实施例1

如图1所示,一种易自燃煤层回采工作面的防火方法，防火方法采用以下防火措施结合达到防火目的：

1)对氧化升温带3进行循环迈步式注氮；

2)对工作面上下顺槽隅角定期构筑沙袋封堵墙9，以隔断采空区与外界顺槽风流场的联系；

3)降低工作面两端的全风压压差；

4)在工作面上下端头支架间挂风障。

其中防火措施1)中，先在工作面预埋主管5和和循环迈步管6路，当循环迈步管6路进入采空区氧化升温带3边界时进行管路切换，即将主管5注氮通过切换点7切换到迈步注氮管路对采空区注氮，依此循环,实现连续不间断对采空区注氮。