[发明专利]工作面末采-停撤期间采空区遗煤自燃的防治方法在审
申请号: | 202110175198.7 | 申请日: | 2021-02-09 |
公开(公告)号: | CN112983529A | 公开(公告)日: | 2021-06-18 |
发明(设计)人: | 崔鑫峰;马砺;魏高明;郭睿智;刘西西;刘尚明;王日刚;李国芳;马兵 | 申请(专利权)人: | 西安科技大学 |
主分类号: | E21F5/00 | 分类号: | E21F5/00;E21F17/103;E21D11/10 |
代理公司: | 西安众星蓝图知识产权代理有限公司 61234 | 代理人: | 张倩 |
地址: | 710054 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 工作面 期间 采空区 自燃 防治 方法 | ||
1.工作面末采-停撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、施工准备:在末采前,根据采空区自燃三带划分标准对末采-停撤期间的煤层划分出末采阶段防灭火的隔离墙构筑区域、注浆区域和注氮区域,同时根据隔离墙构筑区域,在进风巷(1)和回风巷(2)需要构筑隔离墙的位置处挂牌标记;
步骤二、注浆管路和注氮管路的预设:在进风巷(1)和回风巷(2)由采煤工作面向设计停采线处均预埋注浆管(4)和注氮管(5),同时根据注浆区域在注浆管(4)上设置多个注浆口,根据注氮区域在注氮管(5)上设置多个注氮口;
步骤三、采空区气体监测束管的预设:在进风巷(1)和回风巷(2)由当前采煤工作面所处位置向设计停采线均设置多路监测束管(6);
步骤四、末采前隔离墙封堵:末采前,在挂牌标记的位置采用折叠式建墙方式构筑第一道隔离墙(7),并对隔离墙(7)进行钻孔注胶;
步骤五、采煤工作面推进至停采线过程中遗煤封堵惰化:在进入末采阶段后,遗煤封堵惰化的具体过程如下:
步骤501、在采煤工作面推进的过程中,通过监测束管(6)对采空区(3)内煤自燃产生的气体类型和CO浓度进行监测,当采空区(3)内煤自燃产生的CO浓度大于煤矿安全规程规定的安全值或采空区(3)内出现乙烯气体时,通过采空区(3)上隅角和下隅角布置的错位钻孔对采空区(3)的遗煤进行注胶体作业,并采用注氮管(5)向采空区(3)注氮;
或者当采煤工作面每向前推进达到第一设定距离后,在采空区(3)的上隅角和下隅角布置错位钻孔,并通过错位钻孔对采空区(3)的遗煤进行注胶体作业;其中,第一设定距离为5m~10m;
步骤502、采煤工作面继续向前推进,当采煤工作面每向前推进达到第二设定距离后,向采空区(3)压注一次液态CO2;其中,第二设定距离为20m~30m;
其中,在采煤工作面推进的过程中,通过注浆管(4)上设置的多个注浆口向采空区(3)注浆,通过注氮管(5)上设置的多个注氮口向采空区(3)注氮;并在挂牌标记的隔离墙构筑位置构筑中间的隔离墙(7);
步骤六、停采后隔离墙封堵及液压支架后部遗煤惰化:当完成末采后,即采煤工作面推进至设计停采线处时,采用折叠式建墙方式在设计停采线两侧的进风巷(1)和回风巷(2)分别构筑隔离墙(7),其中,隔离墙(7)为两道,两道隔离墙(7)之间沿进风巷(1)和回风巷(2)的长度方向的间距为5m;
同时,在液压支架的间隙施工高位钻孔(8)、中位钻孔(9)和低位钻孔(10),并通过高位钻孔(8)、中位钻孔(9)和低位钻孔(10)对采空区(3)的遗煤进行注胶,实现对液压支架后部采空区遗煤的惰化和对采空区的堵漏风;
步骤七、支架回撤:在采煤工作面液压支架回撤过程中,液压支架每撤5架至10架,采用注胶管向液压支架的撤离区域注胶。
2.按照权利要求1所述的工作面末采-停撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于:步骤一中的隔离墙构筑区域包括位于设计停采线后方90m、70m、50m、30m、10m和5m处的进风巷(1)和回风巷(2),所述注浆区域包括位于设计停采线后方90m、70m、50m、30m和10m的采空区,所述注氮区域包括位于设计停采线后方90m、70m、50m和30m的采空区。
3.按照权利要求2所述的工作面末采-停撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于:步骤二中的注浆管(4)上设置有五个注浆口,五个注浆口分别布设在注浆管(4)上位于设计停采线后方90m、70m、50m、和30m和10m的位置处,所述注氮管(5)上设置有四个注氮口,四个注氮口分别布设在注氮管(5)上位于设计停采线后方90m、70m、50m和30m的位置处。
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