[发明专利]自燃煤层中布置钻孔实施注氮、灌浆防灭火工艺

说明书

本发明公开了自燃煤层中布置钻孔实施注氮、灌浆防灭火工艺，该工艺包括以下步骤：1）根据采煤工作面走向、倾向及采空区三带条件划分单元；2）向工作面开切眼处施工钻凿出所述一孔两用钻孔；3）当每个单元段内所述一孔两用钻孔进入采空区后，将所述一孔两用钻孔并入注氮管路系统；4）根据回采推进速度和划分单元，提前施工布置下一个单元的一孔两用钻孔；5）当下一单元一孔两用钻孔并入注氮系统后，将上一单元一孔两用钻孔停止注氮后，并入灌浆系统。本发明能够解决目前的注氮工艺，容易出现托管拉移困难，出现断管等现象，同时，容易氮气顺回采工作面切眼流失扩散，起不到抑制采空区自燃发火的目的，注氮范围和精度不能够准确掌握的问题。

技术领域

本发明涉及煤层自燃矿井防灭火技术领域，特别涉及自燃煤层中布置钻孔实施注氮、灌浆防灭火工艺。

背景技术

海石湾6123^-2工作面位于井田一采区，工作面呈一走向为EW的长条形，设计走向长度为463m，回采走向长度为438m，倾斜长度189m，其采高为4m, 平均采放高度为4.69m。平面积82782㎡，回采煤量约为154万吨。工作面通风方式为U型通风。

6123^-2工作面四邻工作面关系:6123^-2工作面顶部6123^-1工作面采空区；工作面北部倾斜上方为6122^-2工作面采空区；工作面南部为6124^-1工作面采空区。随着生产布局调整，工作面倾向长度由120米增加至189米，工作面月推进度慢（月均推进35m），使采空区遗煤长时间滞留在氧化带中，增加了采空区自燃发火的风险，且工作面在回采期间与6124^-1、6122^-1、6123^-1采空区连通，形成一个大的采空区，进一步增加了采空区自燃发火的风险。

工作面回采期间采空区，采空区回风侧采取钻孔灌浆措施，采空区进风侧采取钻孔注氮措施，为了实现采空区均匀灌浆，将进风侧注氮钻孔停止注氮后，并入灌浆系统落实黄土灌浆措施。

目前的下隅角托管注氮工艺存在一下不足，一是托管深度不足以达到氧化升温带的40m距离，在托管进入采空区25-30m时，因采空区顶板垮落等等因素，造成托管拉移困难，出现断管等现象，现场不易操作等问题；二是氮气的密度比空气轻，托管深度的不足，容易顺回采工作面切眼流失扩散，起不到抑制采空区自燃发火的目的；三是托管注氮受托管位置所限，注氮范围和精度不能够准确掌握，造成氧化升温带距离增大，给防灭火工作留存隐患。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了自燃煤层中布置钻孔实施注氮、灌浆防灭火工艺，能够解决目前的注氮工艺，容易出现托管拉移困难，出现断管等现象，同时，容易氮气顺回采工作面切眼流失扩散，起不到抑制采空区自燃发火的目的，注氮范围和精度不能够准确掌握的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

自燃煤层中布置钻孔实施注氮、灌浆防灭火工艺，包括以下步骤：

1）根据采煤工作面走向、倾向及采空区三带条件划分单元，每40m为一个单元，在单元内确定一孔两用钻孔布置，所述一孔两用钻孔终孔间距30m；

2）当采煤工作面初采结束后，向工作面开切眼处施工钻凿出所述一孔两用钻孔；

3）当每个单元段内所述一孔两用钻孔进入采空区35m-40m后，将所述一孔两用钻孔并入注氮管路系统，实施预防性注氮防灭火措施；

4）根据回采推进速度和划分单元，提前施工布置下一个单元的一孔两用钻孔，当上一单元一孔两用钻孔进入采空区20m后，开始施工布置下一单元一孔两用钻孔，确保钻孔进入35m后能及时并入注氮系统，落实好注氮防灭火措施；

5）当下一单元一孔两用钻孔并入注氮系统后，将上一单元一孔两用钻孔停止注氮后，并入灌浆系统，落实灌浆防灭火措施。

其中，所述步骤2）中，所述一孔两用钻孔的钻孔直径为113mm。