[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

说明书

本发明公开了一种工作面末采‑停撤期间采空区遗煤自燃的防治方法，包括以下步骤：一、施工准备；二、注浆管路和注氮管路的预设；三、采空区气体监测束管的预设；四、末采前隔离墙封堵；五、采煤工作面推进至停采线过程中遗煤封堵惰化；六、停采后隔离墙封堵及液压支架后部遗煤惰化；七、支架回撤。本发明通过树立煤自燃隐患超前治理思维，在末采阶段采用综合防灭火技术手段惰化、封堵采空区遗煤，不仅能够对工作面进风巷和回风巷的遗煤惰化降温，同时还能够保证采空区的惰氧状态，达到延长煤自燃发火周期的目的，为工作面液压支架的安全撤架赢得时间，同时也保障了撤架期间人员、财产安全，可供类似煤矿借鉴使用。

技术领域

本发明属于隧道工程爆破施工技术领域，具体涉及一种工作面末采-停撤期间采空区遗煤自燃的防治方法。

背景技术

煤炭工业是我国重要的基础产业，是关系国民经济安全的重要行业和关键领域。随着开采技术与开采设备的发展，建设特大型高效矿井已成为我国煤炭工业发展的方向。但随着浅部资源的枯竭和深部资源的延伸，其开采环境日趋复杂(煤层埋藏深，围岩温度高，高溶水等)，致灾因素也越来越多样化，叠加化，复杂化，给深部矿井采空区遗煤防灭火工作带来新的挑战，严重制约着现代矿井的安全发展与生产。众所周知，煤层自燃灾害是矿井的主要灾害之一，不仅会造成大量煤炭资源损失，而且会产生大量有毒有害气体(CO、CH₄、SO₂、H₂S等)，严重威胁井下工作人员的生命安全。由于我国综采放顶煤技术的推广，在提高煤炭产量的同时，但由于技术工艺的缺点导致两道顶煤不回采，放顶煤的回采率仅能达到70％～80％左右，导致采空区两道、采空区内存有大量的遗煤，且遗煤破碎严重呈自然堆积状态，加之，工作面末采期间回采速度慢且支架撤架周期长，各因素相互叠加导致煤自然发火的概率性极高。

根据我国1998年7月1日施行《煤矿注浆防灭火技术规范》要求，目前现代化大型矿井的制浆量、注浆量、注浆区域远远不能达到现行注浆防灭火技术规范要求，且忽视了现代新型材料(胶体、液态CO₂等)防灭火效果，因此针对现有综放工作面回撤期间的超长时间防灭火工作，需要从新的工艺，新的治理思路，新的体系预防煤自燃。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种工作面末采-停撤期间采空区遗煤自燃的防治方法，其通过在末采阶段采用隔离墙、注浆和注胶相结合的技术手段，惰化和封堵采空区的遗煤，不仅能够对进风巷和回风巷的遗煤进行惰化降温，同时还能够保证采空区的惰氧状态，进而能够起到延长煤自然发火周期的目的，为工作面液压支架的安全回撤赢得的时间，同时也保障了撤架期间人员、财产安全，可供类似煤矿借鉴使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：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，在进风巷和回风巷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：在进风巷和回风巷由采煤工作面向设计停采线处均预埋注浆管和注氮管，同时根据注浆区域在注浆管上设置多个注浆口，根据注氮区域在注氮管上设置多个注氮口；

步骤三、采空区气体监测束管的预设：在进风巷和回风巷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；

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，并对隔离墙进行钻孔注胶；

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：