[发明专利]一种预防近距离煤层群开采上下层采空区煤自燃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿火灾防治领域，特别是一种预防煤层埋藏浅，煤层间距近的煤层下层煤层群在开采及回采过程预防近距离煤层群开采上下层采空区煤自燃的方法。

背景技术

近年来，国家煤炭产业按照“控制东部，稳定中部，大力发展西部”的发展思路，大力推进西部大型煤炭基地建设，重点建设一批千万吨级的现代化矿井。西部地区煤炭资源丰富，煤层易自燃，埋藏浅（埋深一般不超过300m），煤层倾角小（一般为0-3度），且为近距离群开采，下层采动易造成上下层采空区连通或直通地表，使得地表漏风严重，采空区煤炭自燃十分频繁；同时矿区开采范围大，工作面开采强度大导致采空区范围大加剧了采空区煤自燃的防治难度，严重影响了矿井的高效开采，造成了巨大的经济损失和重大的社会影响。据不完全统计，西部矿区近10年来发生了300次以上导致工作面封闭的煤自燃事故，直接经济损失达百亿元。

国内外通常采用注氮气、喷洒阻化剂、常规注浆等防灭火技术来预防采空区煤自燃。采用注氮气技术，氮气具有惰化火区、扩散范围广的特点，但氮气易随漏风流飘逸，其灭火降温能力弱，且西部矿区埋藏浅，采空区面积大，地表漏风严重，难以形成封闭空间，因此注氮起不到降低采空区氧深度来预防采空区煤自燃的目的；采用喷洒阻化剂腐蚀井下设备和危害工人健康，且阻化剂扩散范围有限，难以进入上层采空区，因此防灭火效果十分不理想。常规注浆方法一般采用在矿井井口设立注浆站，通过输浆管路将浆液送到井下注浆钻孔进行上下层采空区注浆，注浆时间为随着工作面的回采进行注浆，在预防浅埋深近距离煤层群开采上层及本层大面积采空区煤自燃方面存在以下问题：1）由于西部矿区煤层为近水平煤层，且开采走向长度大，因此常规注浆的浆液流动性差，流动范围有限，不能有效覆盖遗煤预防采空区煤自燃；2）西部矿区矿井井田范围大，且埋藏浅，工作面距离矿井井口远（大于10km），导致常规注浆的输浆倍线小，导致常规注浆过程注浆压力小，容易堵塞注浆管路，注浆实施困难；3）由于西部矿区开采浅埋深近距离煤层群，煤层层间距离小，下层采动时极易引起上层采空区遗煤自燃，而常规的上向孔注浆钻孔实施困难，工程量大，浆液难以达到上层采空区预防遗煤自燃，效果极差。因此，以上方法往往不能有效地预防浅埋深近距离煤层群开采上层及本层大面积采空区煤自燃，给矿井防灭火带来了困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何在开采近距离煤层群下层煤时，有效预防近距离煤层群开采上下层采空区遗煤自燃，提高矿井防灭火效果，确保矿井安全生产。

本发明所采用的技术方案是：一种预防近距离煤层群开采上下层采空区煤自燃的方法，按照如下的步骤进行

步骤一、确定近距离煤层群上层和下层采空区煤自燃发火防控重点区域；

步骤二、对近距离煤层群上层采空区煤自燃发火防控重点区域在近距离煤层群开采下层煤层前进行地表钻孔注浆，彻底覆盖上部采空区遗煤；

步骤三、在近距离煤层群下层开采500m后和开采结束后15天内，对近距离煤层群下层采空区煤自燃发火防控重点区域采用在联络巷密闭注浆孔注浆和回风顺槽预埋注浆管注浆。

作为一种优选方式：步骤一中，近距离煤层群上层采空区煤自燃发火防控重点区域为上层工作面开切眼和回撤通道附近，近距离煤层群下层采空区煤自燃发火防控重点区域为下层工作面开切眼、回撤通道、靠近下层工作面开切眼的进回风侧300m范围、靠近下层工作面回撤通道的进回风侧300m范围。