[发明专利]一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法

说明书

本发明提供了一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，包括有以下步骤：S1、确定钻孔位置；S2、安装钻孔设施；S3、阻化溶液配制；S4、细水雾系统组装；S5、成雾系统的运行；S6、钻孔的封孔；S7、阻化效果的检验；本发明通过结合氮气、阻化剂、细水雾三者的优点，通过钻孔将氮气阻化细水雾注入到采空区，利用氮气的流动性使阻化细水雾更均匀的分布到采空区内部，同时氮气注入后，减小了采空区内外的压差，可以减少漏风量，降低了氧气的含量，同时阻化细水雾覆盖到煤的表面起到隔绝氧气的作用，从多个方面抑制了长期水浸采空区疏放水后遗煤自然发火的可能，并且由于氮气阻化细水雾的成本较低，一定程度降低矿井灭火的成本。

技术领域

本发明涉及煤矿防灭火领域，具体而言，涉及一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法。

背景技术

据资料统计，在众多矿井中约有56％存在自然发火危险，其中90％以上是由煤炭自燃而引发的火灾事故。火灾事故的发生给煤矿经济利润以及人员安全带来巨大的损失和威胁，严重影响煤矿企业的安全生产，因此防治煤炭自燃引发的矿井火灾是煤矿日常工作的重中之重。

煤层开采后，采空区裂隙带波及甚至进入上覆含水层时，地下水流入采空区，会造成大量积水。同时，采空区注浆技术的应用及生活用水的影响，也会导致矿井部分采空区形成较大范围的积水区域，为了保证煤层开采时不会出现突水事故，煤层开采前要对有积水的邻近层采空区进行探放水工作。研究表明水浸风干煤体理化性质发生变化，且探放水过程中采空区内发生水气置换现象，带来了更大的漏风量，所以放水后，采空区遗煤具有更大的自燃危险性，所以有必要在探放水后采取进一步的防灭火措施防止采空区内遗煤自燃事故的发生。目前常用的采空区防灭火措施主要有均压通风防灭火技术、凝胶防灭火技术、三相泡沫防灭火技术、注浆防灭火、阻化剂防灭火技术与惰性气体防灭火等。但对于水浸采空区疏放水后遗煤自燃问题的应用受限，防灭火效果也不甚理想。

本发明结合了氮气、阻化剂、细水雾三者的优点，通过钻孔将氮气阻化细水雾注入到采空区，利用氮气的流动性使阻化细水雾更均匀的分布到采空区内部，同时氮气注入后，减小了采空区内外的压差，可以减少漏风量，降低了氧气的含量，同时由于阻化细水雾可以覆盖到煤的表面起到隔绝氧气的作用，从多个方面抑制了长期水浸采空区疏放水后遗煤自然发火的可能。并且由于氮气阻化细水雾的成本较低，可以一定程度降低矿井灭火的成本。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，旨在改善水浸风干煤体理化性质发生变化，且探放水过程中采空区内发生水气置换现象，带来了更大的漏风量，所以放水后，采空区遗煤具有更大的自燃危险性等问题。

本发明实施例提供了一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，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；