[发明专利]一种用于采空区快速防灭火的正负压注惰方法及系统

权利要求书

1.一种采空区正负压驱替注惰防灭火方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:确定采空区遗煤氧化高温点及自然发火区域；

S2:根据在遗煤氧化高温点及自然发火区域范围，在附近的巷道钻场内施工若干个高位钻孔，高位钻孔的终孔位置为遗煤氧化高温点及自然发火区域上方裂隙带；

S3:在上述高位钻孔内铺设注惰管道并封孔，通过管道往高位钻孔内注入高压液化惰性气体；

S4:同时在遗煤氧化高温点及自然发火区域漏风流下风口附近巷道钻场内施工若干个高位钻孔，高位钻孔的终孔位置在遗煤氧化高温点及自然发火区域附近漏风流下风口；

S5:在上述高位钻孔内铺设抽采管道并进行封孔，通过管道抽采高位钻孔内气体，钻孔下方采空区的气流在负压作用下，沿着裂隙带流向高位钻孔；

S6:采集抽采管路气样，通过气相色谱仪确定抽采管路中气体成分，监测注惰防灭火效果。

2.根据权利要求1所述的一种采空区正负压驱替注惰防灭火方法，其特征在于，S2所述高位钻孔进入采空区后始终处于裂隙带，并使高位钻孔的终孔位置为遗煤氧化高温点及自然发火区域上方裂隙带，每个高位钻孔终孔位置相隔5～10m。

3.一种采空区正负压驱替注惰防灭火系统，包括高压惰气罐、减压阀和第一分流器，其特征在于，所述高压惰气罐通过减压阀与第一分流器相连，第一分流器连接有各路分管，分管连接单向阀与流量计，流量一端连接有套管，套管位于钻孔内，高压惰气罐中惰性气体通过减压阀，经过第一分流器，进入各路分,管，分管连接单向阀与流量计，进入钻孔内，钻孔内设有套管，惰性气体沿着套管从钻孔终孔流出，在高压作用下沿着采空区裂隙带覆盖在高温点或自然发火区域煤体上，同时煤体周围的含氧气流在负压抽采作用下，沿着遗煤氧化高温点及自然发火区域漏风流下风口附近巷道钻场内的高位钻孔流入套管，并在钻孔出口处流入各抽采分管中，由抽采泵采集。

4.根据权利要求3所述的一种采空区正负压驱替注惰防灭火系统，其特征在于，所述高位钻孔由钻机施工而成，钻孔孔径为108～133mm，孔内敷设套管，孔口处以封孔材料封堵，封孔长度为15～20m。

5.根据权利要求3所述的一种采空区正负压驱替注惰防灭火系统，其特征在于，所述各抽采分管设有取样孔，采集的气样由色谱分析仪分析。

6.根据权利要求4所述的一种采空区正负压驱替注惰防灭火系统，其特征在于，所述高位钻孔从原始煤层经过切眼进入采空区，在采空区内始终处于裂隙带。

7.根据权利要求4所述的一种采空区正负压驱替注惰防灭火系统，其特征在于，所述注惰管道相连的高位钻孔终孔位置位于遗煤氧化高温点及自然发火区域正上方。

8.根据权利要求4所述的一种采空区正负压驱替注惰防灭火系统，其特征在于，所述抽采管道相连的高位钻孔终孔位置位于煤氧化高温点及自然发火区周围。