CN102434189A - 高位钻孔注浆灭火方法 - Google Patents
高位钻孔注浆灭火方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102434189A CN102434189A CN2011104301023A CN201110430102A CN102434189A CN 102434189 A CN102434189 A CN 102434189A CN 2011104301023 A CN2011104301023 A CN 2011104301023A CN 201110430102 A CN201110430102 A CN 201110430102A CN 102434189 A CN102434189 A CN 102434189A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boring
- boreholes
- spontaneous combustion
- group
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种煤矿采空区防灭火技术领域,具体的说是一种针对采空区煤自燃防治的高位钻孔注浆灭火技术,本发明采取的技术方案是:首先确定钻孔位置:高位钻孔的施工位置选择在距离工作面采空区自燃危险区域较近位置的顺槽内,确保钻孔终端始终位于自燃危险区域上部煤层顶板中,一组三个钻孔,呈扇形排列,随工作面推进每20米距离钻取下一组钻孔,每组钻孔数量可根据采空区自燃危险区域大小灵活选择,钻孔完毕后对钻孔孔口进行封堵;第二步向钻孔内注浆:连接一组钻孔,采用有压灌注,向终孔水平位置低的钻孔内灌注复合胶体泥浆,向终孔水平位置高的钻孔内灌注黄土泥浆,利用复合胶体泥浆的粘滞、堆积效应减缓黄泥浆的流动速度,延长黄泥浆在自燃高温区域内的滞留时间。采用本方法可以有效控制自燃危险区域范围,降低危险区域温度,使有害气体浓度降低,控制灾情,加快采空区自燃隐患的消除。
Description
一、 技术领域
本发明涉及一种煤矿采空区防灭火技术领域,具体的说一种针对综放工作面采空区煤自燃防治的高位钻孔注浆灭火技术。
二、 背景技术
我国煤炭资源丰富,煤炭产量及消费量均居世界前列,约占国内不可再生能源产量及消费的85%,但开采过程中煤炭自燃现象十分严重, 80%的煤层具有自然发火倾向。尤其是采空区遗煤多,更易发生煤炭自燃。现有技术中防治煤炭自燃的方法主要有注水、注浆、阻化剂、胶体、惰性气体等方法,其中注浆方法主要原理是将注浆材料细粒化后加入水制备成浆,用水力输送到指定位置,封堵漏风通道、包裹煤岩防止氧化、冷却煤岩温度的一项技术措施。
三、 发明内容
针对目前综放面采空区防灭火技术的不足,提出从工作面顺槽打高位钻孔注浆防灭火的新技术;本发明的目的是提供一种更有效的采空区煤自燃防治技术。
为达到上述目的,本发明采取的技术方案是:首先确定钻孔位置,高位钻孔的施工位置选择在距离工作面采空区自燃危险区域较近位置顺槽内,确保钻孔终端始终位于自然危险区域上部煤层顶板中,一组三个钻孔,呈扇形排列,随工作面推进每20米距离钻取下一组钻孔, 每组钻孔数量可根据采空区自然危险区域大小灵活选择,钻孔完毕后封堵钻孔。向钻孔内注浆,开启一组钻孔,采用有压灌注,向终孔水平位置低的钻孔内灌注复合胶体泥浆,向终孔水平位置高的钻孔内灌注黄土泥浆。
优选的,复合胶体泥浆是由黄土、悬浮剂、阻化剂、胶凝剂加水混合制成;所述黄土泥浆水土比例为5:1。
优选的,每组孔交替灌注复合胶体泥浆和黄土泥浆。
优选的,钻孔灌浆压力控制在2-3Mpa。
本发明的有益效果为:在推采速度慢,采空区出现高温异常区域时,采用本方法可以准确、有效的降低危险区域温度,使有害气体浓度降低,控制灾情,加快采空区自燃隐患的消除。
钻孔施工完毕后,按工作面倾斜方向确定钻孔注浆顺序;先向终孔位置水平较低的钻孔中灌注“复合胶体泥浆”,复合胶体泥浆由黄土、水、悬浮剂、阻化剂、胶凝剂组成。然后向终孔位置水平较高的钻孔中灌注黄土浆液,黄土浆液水土比为5:1。这样可以利用下部钻孔中复合胶体泥浆的粘连、堆积作用,减缓上部钻孔中灭火浆液沿工作面倾向角度的倾斜作用向下部顺槽方向的流动,增加浆液在高温异常区域的滞留时间,充分发挥黄土浆液与复合胶体的联合灭火做用,有利于控制灾情,加快自燃隐患的消除。
四、具体实施方式
下面结合一现场实施例详细说明本发明。梁宝寺煤矿3309综放工作面在过对推采影响较大的DF69断层时,推采速度慢,3个月推进50 m左右,造成上隅角后方采空区出现高温异常区域,上隅角处间断性有烟雾冒出,CO气体严重超标,采空区遗煤出现自燃现象。首先确定钻孔位置并钻孔,首组钻孔施工在进风巷距工作面20 m处巷道顶部,3个钻孔按扇形布置,同时与巷道成5°夹角向上倾斜,孔深50 m。高位灭火钻孔深入采空区 ,根据梁宝寺煤矿采空区三带测定结果,其自热氧化带在采空区20 m以后,高位灭火钻孔端部已深入至采空区氧化带以内。钻孔最深处距采空区高度。按煤厚7 m,采3 m放4 m计算,则钻孔端部肯定已处在采空区以上顶板中。为防止注入液体从采空区以外流出,在钻孔外部30 m下套管。向钻孔内注浆:往高位灭火钻孔中灌注灭火浆体,过程如下:先向钻孔2中灌注“复合胶体泥浆”,复合胶体泥浆由黄土、水、悬浮剂、阻化剂、胶凝剂组成。在地面灌浆池内的黄土浆液中按比例加入悬浮剂、凝胶剂,搅拌均匀后,即可形成稠化胶体。然后向钻孔1中灌注黄土浆液,黄土浆液水土重量比为5:1。这样可以利用钻孔2中复合胶体泥浆的粘连、堆积作用,减缓钻孔1中灭火浆液沿工作面倾向角度的倾斜作用向下部顺槽方向的流动,增加浆液在高温异常区域的滞留时间,充分发挥黄土浆液与复合胶体的联合灭火做用,有利于控制灾情;同理,往3号孔中注“复合胶体泥浆”后,再向2号孔中注黄土浆液。所有钻孔均为有压灌注,注入压力为2~3 Mpa。
每班注浆体不得少于12m3,通过灌浆管路系统输送至井下灌浆地点。为确保过断层期间的采空区防灭火安全,在轨道顺槽外推20 m继续施工第二组钻孔,第三组、第四组依次类推,直至完全控制采空区高温异常区域。
梁宝寺煤矿3309综放工作面在过断层期间,通过使用高位钻孔灌浆防灭火技术,取得了良好的应用效果,使工作面CO浓度由治理前的1000ppm降低到17ppm以下,保证了3309综放工作面在过断层期间的安全生产。
Claims (4)
1.一种高位钻孔注浆灭火方法,其特征是采用以下步骤:
a、确定钻孔位置并钻孔:高位钻孔的施工位置选择在距离工作面采空区自燃危险区域较近位置顺槽内,一组三个钻孔,呈扇形排列,随工作面推进每20米距离钻取下一组钻孔,使钻孔终端始终位于自然危险区域上部煤层顶板中,每组钻孔数量可根据采空区自然危险区域大小灵活选择,钻孔完毕后封堵钻孔孔口;
b、向钻孔内注浆,连接一组钻孔,采用有压灌注,向终孔水平位置低的钻孔内灌注复合胶体泥浆,向终孔水平位置高的钻孔内灌注黄土泥浆;利用复合胶体泥浆的粘滞、堆积效应减缓黄泥浆的流动速度,延长黄泥浆在自燃高温区域内的滞留时间。
2.根据权利要求1所述的高位钻孔注浆灭火方法,其特征是所述复合胶体泥浆是由黄土、悬浮剂、阻化剂、胶凝剂加水混合制成;所述黄土泥浆水土重量比为5:1。
3.根据权利要求1或2所述的高位钻孔注浆灭火方法,其特征是每组孔交替灌注复合胶体泥浆和黄土泥浆。
4.根据权利要求1或2或3所述的高位钻孔注浆灭火方法,其特征是高位钻孔灌浆压力控制在2-3Mpa。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011104301023A CN102434189A (zh) | 2011-12-21 | 2011-12-21 | 高位钻孔注浆灭火方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011104301023A CN102434189A (zh) | 2011-12-21 | 2011-12-21 | 高位钻孔注浆灭火方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102434189A true CN102434189A (zh) | 2012-05-02 |
Family
ID=45982510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011104301023A Pending CN102434189A (zh) | 2011-12-21 | 2011-12-21 | 高位钻孔注浆灭火方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102434189A (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103867224A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-18 | 山东科技大学 | 一种煤矿综放面汛期停采期间的防灭火系统 |
CN104948219A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-09-30 | 中国矿业大学 | 一种大倾角煤层采空区注浆防火的方法 |
CN107101743A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-08-29 | 安徽理工大学 | 全方位分布式预防煤矸石山自燃的监测系统及方法 |
CN108150212A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-12 | 中国神华能源股份有限公司 | 灭火方法 |
CN108927893A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-04 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 矿井防灭火地面灌浆站搅拌及制浆系统 |
CN109236346A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-18 | 煤科集团沈阳研究院有限公司 | 煤矿井下制冷降温并低温注浆防火灭火控制系统 |
CN109469503A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-03-15 | 兖矿新疆矿业有限公司 | 一种利用高位钻场针对综放面停采线的防灭火方法 |
CN110671042A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-10 | 中煤新集能源股份有限公司 | 一种防灭火钻孔套管施工方法 |
CN111335936A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-06-26 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 一种采空区目标靶区域地面防灭火通道的建造方法 |
CN112576298A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 兖州煤业股份有限公司 | 一种防灭火直线式注胶方法 |
CN113202540A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-08-03 | 太原理工大学 | 一种高瓦斯矿井高位抽采钻场间歇式注浆防灭火方法 |
CN115234282A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-25 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 厚煤层分层开采扰动侧向漏风精准帷幕封堵与防灭火方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2150006C1 (ru) * | 1998-07-21 | 2000-05-27 | Открытое акционерное общество по добыче угля "Воркутауголь" | Способ борьбы с подземным пожаром |
CN101092879A (zh) * | 2007-07-26 | 2007-12-26 | 康怀宇 | 一种向煤体中注入阻化剂的方法 |
CN101265811A (zh) * | 2008-04-28 | 2008-09-17 | 中国矿业大学 | 防治煤炭自燃的多相凝胶泡沫制备方法 |
CN101832148A (zh) * | 2010-02-11 | 2010-09-15 | 中国矿业大学 | 一种煤矿地面钻孔用灭火介质灌注装置 |
CN202031627U (zh) * | 2010-12-17 | 2011-11-09 | 神华集团有限责任公司 | 一种煤层自燃防治系统 |
-
2011
- 2011-12-21 CN CN2011104301023A patent/CN102434189A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2150006C1 (ru) * | 1998-07-21 | 2000-05-27 | Открытое акционерное общество по добыче угля "Воркутауголь" | Способ борьбы с подземным пожаром |
CN101092879A (zh) * | 2007-07-26 | 2007-12-26 | 康怀宇 | 一种向煤体中注入阻化剂的方法 |
CN101265811A (zh) * | 2008-04-28 | 2008-09-17 | 中国矿业大学 | 防治煤炭自燃的多相凝胶泡沫制备方法 |
CN101832148A (zh) * | 2010-02-11 | 2010-09-15 | 中国矿业大学 | 一种煤矿地面钻孔用灭火介质灌注装置 |
CN202031627U (zh) * | 2010-12-17 | 2011-11-09 | 神华集团有限责任公司 | 一种煤层自燃防治系统 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
刘全胜: "高位钻孔注水注浆防灭火在曲江公司的应用", 《江西煤炭科技》 * |
常胜秋等: "大倾角综放面综合防灭火技术研究与应用", 《能源技术与管理》 * |
许广和: "综放工作面撤架期间自然发火综合防治措施", 《煤矿安全》 * |
高法民等: "综放工作面过断层期间防灭火综合技术应用", 《煤炭科学技术》 * |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103867224A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-18 | 山东科技大学 | 一种煤矿综放面汛期停采期间的防灭火系统 |
CN104948219A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-09-30 | 中国矿业大学 | 一种大倾角煤层采空区注浆防火的方法 |
CN107101743B (zh) * | 2017-04-24 | 2019-07-19 | 安徽理工大学 | 全方位分布式预防煤矸石山自燃的监测系统及方法 |
CN107101743A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-08-29 | 安徽理工大学 | 全方位分布式预防煤矸石山自燃的监测系统及方法 |
CN108150212B (zh) * | 2017-11-29 | 2020-04-24 | 中国神华能源股份有限公司 | 灭火方法 |
CN108150212A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-12 | 中国神华能源股份有限公司 | 灭火方法 |
CN108927893A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-04 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 矿井防灭火地面灌浆站搅拌及制浆系统 |
CN109236346A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-18 | 煤科集团沈阳研究院有限公司 | 煤矿井下制冷降温并低温注浆防火灭火控制系统 |
CN109469503A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-03-15 | 兖矿新疆矿业有限公司 | 一种利用高位钻场针对综放面停采线的防灭火方法 |
CN110671042A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-10 | 中煤新集能源股份有限公司 | 一种防灭火钻孔套管施工方法 |
CN111335936A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-06-26 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 一种采空区目标靶区域地面防灭火通道的建造方法 |
CN112576298A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 兖州煤业股份有限公司 | 一种防灭火直线式注胶方法 |
CN113202540A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-08-03 | 太原理工大学 | 一种高瓦斯矿井高位抽采钻场间歇式注浆防灭火方法 |
CN115234282A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-25 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 厚煤层分层开采扰动侧向漏风精准帷幕封堵与防灭火方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102434189A (zh) | 高位钻孔注浆灭火方法 | |
CN104514577B (zh) | 一种高效治理浅埋藏煤层大面积采空区遗煤自燃的方法 | |
CN108518222B (zh) | 膏体充填结合顶板预裂复采特厚煤层停采线煤柱的方法 | |
CN105134284B (zh) | 一种基于水平定向钻孔液氮循环冻融增透抽采瓦斯方法 | |
CN100526606C (zh) | 突出煤层下向顺层长钻孔递进掩护区域性瓦斯抽采方法 | |
CN106979012B (zh) | 立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法 | |
CN105952475B (zh) | 一种煤矿残采区冒落废巷注浆加固工艺与方法 | |
CN102705005B (zh) | 定向导流注浆封堵矿井突水技术 | |
CN102392644A (zh) | 中厚以下煤层的条带式流体膨胀充填开采方法 | |
CN104481540A (zh) | 一种利用高位钻孔注浆控制多种煤矿开采灾害的方法 | |
CN102434141A (zh) | 一种开采地下光卤石矿中钾盐的方法 | |
CN106014473B (zh) | 一种交叉钻孔约束爆破网络增透瓦斯抽放方法 | |
CN101029574B (zh) | 采空区长立管瓦斯抽采方法 | |
CN106761754A (zh) | 一种薄煤层综合开采与瓦斯治理网络一体协同控制系统及方法 | |
CN102587859A (zh) | 返流注浆封堵矿井突水技术 | |
CN107642375A (zh) | 一种预防近距离煤层群开采上下层采空区煤自燃的方法 | |
CN102561950A (zh) | 一种对地层空洞内填充的骨料进行注浆固结的工艺及喷射钻头 | |
CN102777185A (zh) | 一种斜井井筒施工工艺 | |
CN113374440B (zh) | 一种隐伏陷落柱突水通道的快速封堵方法及施工方法 | |
CN107816365A (zh) | 一种煤层钻爆抽注一体化防突方法 | |
CN110173295A (zh) | 一种利用顺层定向钻孔抽采瓦斯和防灭火的方法 | |
CN103333667A (zh) | 低压力系数气藏储层保护钻井液配方及制备方法 | |
CN103061767B (zh) | 下向水平分层干式充填采矿法 | |
CN105626074B (zh) | 一种厚大矿体采矿方法 | |
CN113236117B (zh) | 一种地面与井下联合注浆的西南溶蚀地层井筒防治水方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120502 |