[发明专利]一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法

权利要求书

1.一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，包括有以下步骤：

S1、确定钻孔位置：根据矿井的资料以及探放水技术采空区的大小及积水区域的面积资料，从而确定钻孔位置；

S2、安装钻孔设施：在钻孔口处需要下4米套管，钻孔钻入4米左右时，进行扫孔，将套管推入钻孔，直至底部，然后向套管与钻孔之前注入浓度不低于0.7：1的浆液，直至套管内部涌出大量浆液后停止注浆，并且钻孔口处的套管应该安装有法兰盘；

S3、阻化溶液配制：刚开始配制20％的溶液720L，待后期准备使用时，在加入280L水搅拌后进行抽取，在进行配制过程中，应充分搅拌防止有较大颗粒固体物质存在，同时在井下，注意是否有顶部的煤块颗粒落入溶液桶内，进而导致细水雾喷嘴的堵塞损坏；

S4、细水雾系统组装：首先在井上将细水雾喷嘴固定在带法兰盘的圆管上，圆管由两段组成，再连接8mm气体管路和液体管路连接到细水雾喷嘴并检查气密性后，将带喷嘴的圆管连接到钻孔的套管上；

S5、成雾系统的运行：为了使氮气阻化细水雾呈现较好的雾化效果，需要对细水雾系统的参数进行调整，即在系统运行时，先打开注氮管路，先通入气体，然后开启注浆泵，持续成雾6小时；

S6、钻孔的封孔：带喷雾结束后，先关闭注浆泵，然后再关闭注氮管路，将细水雾喷嘴连同圆管一起拆卸下来，然后利用带法兰盘的圆管进行封闭钻孔；

S7、阻化效果的检验：利用前期放入钻孔内的温度传感器和取气束管，定期测量采空区内温度变化和气体浓度变化，判定长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制。

2.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S1中的钻孔位置在相邻巷道内向采空区积水区域打钻孔，喷雾覆盖半径十米的圆，因此在长度和高度上间隔15米打一个钻孔，综合考虑两个方向上的距离，选取少且合理的钻孔数，因为是相邻巷道，每个钻孔的长度在15米左右。

3.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S2中的钻孔口内的浆液待凝固24小时后，钻机扫孔扫进1米，进行耐压试验，耐压试验合格且套管无松动后方再继续进行钻孔，钻孔口处的套管应该安装有法兰盘，方便后续的防灭火操作。

4.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S3中的阻化溶液配制由于井下容器的限制，每次配制一个钻孔处的阻化溶液，每小时细水雾喷嘴将150L的溶液转化为细水雾喷入采空区，每个钻孔持续注入6个小时以上氮气阻化细水雾效果最佳，因此每次需要配置1000L浓度为15％的氯化钙溶液，但是由于配制好的溶液较长时间的存放会存在溶质沉淀问题，刚开始配制20％的溶液720L。

5.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S4中的气体管路由注氮管、压力表、气体流量计、8mmPU防爆管以及对应连接件组成，依次连接检查气密性，井下的注氮管路，注氮管路由矿上人员提前铺设到钻孔附近，液体管路由液体流量计、液体压力表、注浆泵、水箱、8mmPU防爆管以及对应连接件组成。

6.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S4中的两段圆管中的第一段起到固定细水雾的作用，第二段的作用为当雾滴液化为水后，流到圆管上，利用第二段圆管的排水口将液化水排出，细水雾喷嘴背负至井下工作地点后。

7.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S5中的参数调整主要是调节氮气和溶液的流量及压力，调节氮气的压力为0.5Mpa，流量为120L/min，溶液的参数主要是通过注浆泵进行调节，调节注浆泵使溶液压力0.3Mpa，溶液流量为150L/h。

8.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S6中的封闭钻孔之后，为了检验阻化效果，需要安装温度探头和取气束管，将温度传感器和取气束管放入铁管内一起送入钻孔中，然后利用带法兰盘的圆管进行封闭钻孔，在圆管上预留出两个小孔，进行测温和取气。