[发明专利]煤矿井下远距离火区封闭方法

说明书

本发明公开了煤矿井下远距离火区封闭方法，包括利用精确定位钻孔技术从地面向火区工作面的进风巷和回风巷进行定向钻孔施工，确定火区密闭墙构筑位置；分别在进风巷和回风巷的钻孔内通过管路灌注高分子充填材料形成密闭墙；所述高分子充填材料包括A组分和B组分，所述A组分原料包括复合树脂、芳香族聚酰胺纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、乙二醇、复合阻燃剂、三亚乙基二胺、二氯甲烷、复合稳泡剂、聚甲基丙烯酸甲酯；所述B组分为苯磺酸和二羟甲基丙酸的复配；解决现有火区封闭过程存在火区封闭时间长、劳动量大、作业环境差及施工安全性等问题,实现火区的远距离安全封闭。

技术领域

本发明属于煤矿火灾治理领域，特别涉及一种煤矿井下远距离火区封闭方法。

背景技术

矿井火灾是煤矿的主要灾害之一，当采煤工作面发生火灾后，若采用直接灭火方法不能有效控制火情的情况下，为防止火区进一步的扩大或消除其对邻近采区的影响，火区封闭是最为稳妥的防灭火措施。目前针对煤矿井下火区封闭方式主要采用沙袋构筑防爆墙和红砖构筑的密闭墙构成，火区封闭过程需要大量的沙袋、红砖、水泥等材料，井下运输量、劳动量大，火区封闭时间长，容易错过最佳的火区封闭时间。另外由于煤自燃火灾产生大量的有毒有害气体和热量，火区封闭作业环境差，特别是高瓦斯矿井，在火区封闭过程，由于瓦斯积聚随时可能引发瓦斯爆炸事故的发生，导致更大的恶性事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿井下远距离火区封闭方法，解决现有火区封闭过程存在火区封闭时间长、劳动量大、作业环境差及施工安全性等问题,实现火区的远距离安全封闭。

本发明的煤矿井下远距离火区封闭方法，其特征在于：包括以下步骤：a.利用精确定位钻孔技术从地面向火区工作面的进风巷和回风巷进行定向钻孔施工，确定火区密闭墙构筑位置；

b.分别在进风巷和回风巷的钻孔内通过管路灌注高分子充填材料形成密闭墙；

所述高分子充填材料包括A组分和B组分，所述A组分原料按重量份包括以下组分：复合树脂15-25份、芳香族聚酰胺纤维4-8份、聚乙烯基吡咯烷酮1-3份、乙二醇1-3份、复合阻燃剂5-10份、三亚乙基二胺3-7份、二氯甲烷10-15份、复合稳泡剂5-10份、聚甲基丙烯酸甲酯0.5-1份；

所述复合树脂为可发性酚醛树脂与脲醛树脂按质量比2：1的复配；所述复合阻燃剂为按质量比甲基磷酸二甲酯：磷酸三(1－氯－2－丙基)酯：膨胀石墨＝12：8：15的复配；所述复合稳泡剂为按质量比蓖麻油聚氧乙烯醚：吐温-80＝3：1的复配；

所述B组分为按质量比苯磺酸：二羟甲基丙酸＝2：1的复配；

进一步，步骤b中，在灌注时输入氮气作为输送动力并进行压力监控；

进一步，步骤b中，A组分和B组分按照4:1—8:1的比例输送至钻孔孔底后通过静态混合器混合；

进一步，所述管路包括A组分输送管路和B组分输送管路以及分别连通A组分输送管路进口和B组分输送管路进口的氮气辅助管路，所述氮气管路上设置有压力表，所述A组分输送管路和B组分输送管路上设置有流量计和流量控制阀以及单向阀；

进一步，所述A组分输送管路和B组分输送管路出口以距离封闭巷道顶板20cm内的方式设置；

进一步，所述可发性酚醛树脂的制备方法包括以下步骤：将苯酚、质量分数为37％的甲醛水溶液混合后加热至温度为35-45℃，在快速搅拌下慢慢向体系中滴加质量分数为50％的氢氧化钠水溶液并控制体系温度不高于60℃，滴加完毕后，调节水浴温度至45-55℃反应1～3小时后，再升温至温度为75-85℃反应2～4小时，反应结束，用冷水将体系快速降温至40℃以下并调节体系为中性，最后在温度为55-60℃条件下真空脱水至合适粘度；

进一步，所述氢氧化钠水溶液中氢氧化钠与苯酚的摩尔百分比0.05：1，甲醛与苯酚的摩尔比为1.6-1.8：1；