[发明专利]一种井下采空区快速漏风检测方法

说明书

本申请涉及一种井下采空区快速漏风检测方法。该方法包括：根据待检测采空区内部结构及压差测试，确定待检测采空区漏风检测的释放点和各采样点；在释放点向待检测采空区的内部注入氮气，并监测到注氮管的流量和压力稳定后，从释放点向待检测采空区的内部释放SF₆气体，并记录释放时间；当各采样点处在监测到SF₆气体时，采集气样；通过气相色谱仪对各气样的SF₆浓度进行检测，确定各采样点各采样时间采集的气样中的SF₆浓度；根据释放点与各采样点之间的最短漏风距离、释放时间、各采样点各采样时间的SF₆浓度、各采样点第一次检测到SF₆的采样时间和各采样点检测到SF₆最大浓度的采样时间，获得待检测采空区的漏风情况，可以快速检测出待检测采空区的漏风情况。

技术领域

本申请涉及煤矿技术领域，特别是涉及一种井下采空区快速漏风检测方法。

背景技术

煤层开采后遗留在采空区的破碎煤体在工作面及隔离煤柱裂隙持续漏风的条件下极易发生自燃。自燃的煤炭不完全燃烧产生大量CO、C₂H₆等有害气体，导致井下有害气体浓度超标，危害矿井工作人员的生命安全，影响煤矿的正常生产。

随着中国东部煤炭资源的枯竭和产业转型，中国煤炭开采的重心逐渐转向西部地区。由于煤层倾角小、地质条件好，中国西部矿井大都具有工作面长(一般大于300m)、回采速度快、产量大等特点，这就导致煤炭开采所形成的采空区面积大、遗煤厚度大，采空区遗煤自燃危险性大。此外，为了进一步提高煤炭资源的利用率，西部矿区大量矿井推行了沿空留巷或沿空掘巷的小煤柱开采模式，相邻采空区之间的隔离煤柱宽度小(3m～10m)，使得采空区间的隔离煤柱极易受采煤或掘进的应力扰动影响而产生片帮或裂隙发育，进而导致相邻多个采空区之间的隔离煤柱失去隔离效果，使多个同煤层临近采空区沟通形成了大面积采空区，该大面积采空区一般是指多个同煤层并列分布的采空区沟通形成的大面积采空区，也可指单一的走向长度大于2000m、宽度大于300m的大范围采空区。

中国西部矿井大量存在的大面积采空区加重了采空区漏风隐患，极大的增加了采空区自然发火的可能性和矿井防灭火工作的难度。因此，如何迅速、准确、高效的确定大面积采空区的漏风通道、排除大面积采空区漏风隐患成为西部矿井迫切需要解决的难题。

目前采空区漏风检测一般采用直接释放示踪气体的方法，在实际应用中由于采空区内部气体的气体运移缓慢(通常为小于0.1m/min)，SF₆气体在采空区内部的运移极其缓慢，且大面采空区内部漏风和气体运移路径的长度至少为上千米，示踪气体在采空区内部的运移时间长，整个检测过程缓慢，导致气体样本无法及时采集，导致采空区漏风检测结果准确性低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高采空区漏风检测效率和准确性的一种井下采空区快速漏风检测方法。

一种井下采空区快速漏风检测方法，所述方法包括：

根据待检测采空区内部结构，在所述待检测采空区各密闭处进行压差测试，确定所述待检测采空区漏风检测的释放点和各采样点；

在所述释放点向所述待检测采空区的内部注入氮气，并监测注氮管的流量和压力；

当所述注氮管的流量和压力稳定后，从所述释放点向所述待检测采空区的内部释放SF₆气体，并记录释放时间；

在各所述采样点处用便携式SF₆检测仪实时监测密闭处预留观测孔内的气体，当监测到SF₆气体时，根据预设间隔在各所述采样点通过负压抽气泵采集预设次数的气样装入气囊密封，并记录每次采集时所述便携式SF₆检测仪所测SF₆浓度及采样时间；