CN108150212B - 灭火方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种灭火方法。该灭火方法包括：步骤S1，在煤层的未着火区域设置水平井，且水平井围绕煤层的着火区域的周向外侧设置；步骤S2，对水平井依次进行压裂与注浆，以形成灭火墙。该灭火方法中，首先根据着火区域进行水平井井位的选择，然后进行煤层中水平井的施工，水平井围绕煤层的着火区域的周向外侧，即水平井的轨迹围绕着整个着火区域，然后对整个水平井井段进行压裂，在煤层中形成裂缝，然后通过注浆，浆液填充到裂缝中，从而起到密封的作用，最终形成灭火墙，阻断火源灭火。该方法的实施较简单，且形成的灭火墙可以有效密封未着火区域，有效隔离火源，达到有效灭火的效果。
Description
技术领域
本申请涉及煤矿安全领域，具体而言，涉及一种灭火方法。
背景技术
煤矿在着火后会造成巨大的经济损失和环境污染，目前的灭火方法工作量大，效果不尽人意，经常灭火点完成灭火后，又因为不密封出现新的着火点。
目前，主要的灭火方法包括注浆灭火法、惰性气体灭火法与调节风压灭火法。注浆灭火法就是对整个火区灌注大量泥浆。惰性气体灭火法，就是向着火区输送二氧化碳、氮气或炉烟等惰性气体，以降低火区内的氧气含量，增加密闭区的气压，减少漏风，从而加速火灾的熄灭。调节风压灭火法其实质是调节火区进、回风侧密闭之间的风压差，减少向火区的漏风，进而加速灭火。
但是，上述的方法只是针对着火区灭火，往往存在密封不严或者注浆影响半径达不到隔离整个火区从而导致复燃的风险，而且打钻的工作量大往往需要多口钻孔进行注浆操作，而钻孔影响的范围仍不能准确确定，往往通过观测孔进行验证，精确度比较差，存在盲目性。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种灭火方法，以解决现有技术中的灭火方法中对未着火区的密封不严的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了一种灭火方法，该灭火方法包括：步骤S1，在煤层的未着火区域设置水平井，且上述水平井围绕上述煤层的着火区域的周向外侧设置；步骤S2，对上述水平井依次进行压裂与注浆，以形成灭火墙。
进一步地，上述步骤S1包括：步骤S11，在上述未着火区域设置主井；步骤S12，以上述主井为起点，在上述未着火区域设置多个分支井，上述主井与上述分支井形成上述水平井。
进一步地，上述步骤S12包括：步骤S121，测量上述主井各位置的温度，温度大于阈值温度的位置确定为上述分支井的起点位置；步骤S122，从上述起点位置开始打钻上述分支井。
进一步地，从上述起点位置开始打钻上述分支井具体包括：测量上述分支井的预延伸的位置处的温度，当上述分支井的预延伸的位置处的温度大于上述阈值温度时，上述分支井在上述的预延伸的位置处延伸。
进一步地，采用碎钻设备实施上述步骤S122，且当上述分支井的预延伸的位置处的温度小于或等于上述碎钻设备的最大耐受温度时，上述分支井在上述的预延伸的位置处延伸。
进一步地，多个上述分支井间隔设置。
进一步地，上述水平井与上述着火区域的最小距离在3～5m之间。
进一步地，上述步骤S2还包括：计算上述压裂的强度，以使得上述压裂的半径大于或者等于上述煤层的厚度，后续按照计算得到的上述压裂的强度实施上述压裂。
进一步地，采用高压泵车实施上述步骤S2。
应用本申请的技术方案，首先根据着火区域进行水平井井位的选择，然后进行煤层中水平井的施工，水平井围绕上述煤层的着火区域的周向外侧，即水平井的轨迹围绕着整个着火区域，然后对整个水平井井段进行压裂，在煤层中形成裂缝，然后通过注浆，浆液填充到裂缝中，从而起到密封的作用，最终形成灭火墙，阻断火源灭火。
该方法的实施较简单，且形成的灭火墙可以有效密封未着火区域，有效隔离火源，达到有效灭火的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请的一种实施例中的灭火方法在煤层中形成的结构示意图；以及
图2示出了图1中的部分区域压裂后的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、未着火区域；2、着火区域；3、主井；4、分支井；5、高压泵车；6、压裂区间。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及下面的权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“电连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的，现有技术中的灭火方法只是针对着火区灭火，往往存在密封不严或者注浆影响半径达不到隔离整个火区从而导致复燃的风险，而且打钻的工作量大往往需要多口钻孔进行注浆操作，而钻孔影响的范围仍不能准确确定，往往通过观测孔进行验证，精确度比较差，存在盲目性，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种灭火方法。
本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种灭火方法，该灭火方法包括：步骤S1，在煤层的未着火区域1设置水平井，且上述水平井围绕上述煤层的着火区域2的周向外侧设置；步骤S2，对上述水平井依次进行压裂与注浆，以形成灭火墙。
上述的灭火方法中，首先根据着火区域进行水平井井位的选择，然后进行煤层中水平井的施工，水平井围绕上述煤层的着火区域的周向外侧，即水平井的轨迹围绕着整个着火区域，然后对整个水平井井段进行压裂，在煤层中形成裂缝，然后通过注浆，浆液填充到裂缝中，从而起到密封的作用，最终形成灭火墙，阻断火源灭火。
该方法的实施较简单，且形成的灭火墙可以有效密封未着火区域，有效隔离火源，达到有效灭火的效果。
为了形成更密实的灭火墙，更有效地灭火，本申请的一种实施例中，上述步骤S1包括：步骤S11，在上述未着火区域1设置主井3；步骤S12，以上述主井3为起点，在上述未着火区域1设置多个分支井4，上述主井3与上述分支井4形成上述水平井，形成如图1所示的包括主井与分支井的水平井。
本申请的一种实施例中，上述步骤S12包括：步骤S121，测量上述主井3各位置的温度，温度大于阈值温度的位置确定为上述分支井4的起点位置，这样使得分支井更加靠近火源；步骤S122，从上述起点位置开始打钻上述分支井4。该实施例中，得到的分支井更加靠近火源，从而能够更加有效且高效地进行灭火。
为了使得分支井进一步靠近火源，从而能够更加有效地灭火，本申请的一种实施例中，从上述起点位置开始打钻上述分支井4具体包括：测量上述分支井4的预延伸的位置处的温度，当上述分支井4的预延伸的位置处的温度大于上述阈值温度时，上述分支井4在上述的预延伸的位置处延伸。
本申请的另一种实施例中，采用碎钻设备实施上述步骤S122，且当上述分支井4的预延伸的位置处的温度小于或等于上述碎钻设备的最大耐受温度时，上述分支井4在上述的预延伸的位置处延伸。这样不仅可以进一步保证分支井靠近火源，进而进一步保证该灭火方法可以高效地灭火，还可以进一步保证实施钻井的设备碎钻设备能够保持完好无损。
为了进一步保证该水平井可以形成更密实且分布更均匀的防火墙，进而能够更好地起到防火灭火的作用，本申请的一种实施例中，如图1所示，多个上述分支井4间隔设置。
本申请的再一种实施例中，上述水平井与上述着火区域2的最小距离在3～5m之间。这样可以保证形成的灭火墙与着火区域的距离较近，从而进一步保证该灭火方法可以更有效地灭火。
当然，本申请的水平井与着火区域的最小距离并不限于上述的范围，本领域技术人员可以根据实际情况将水平井设置在着火区域的合适的距离范围内。
本申请的又一种实施例中，在实施上述压裂前，上述步骤S2还包括：计算上述压裂的强度，以使得上述压裂的半径大于或者等于上述煤层的厚度，后续按照计算得到的上述压裂的强度实施上述压裂，使得压裂能够贯穿煤层，形成有效地压裂，从而使得后续形成的灭火墙可以贯穿整个煤层，起到有效地防火灭火作用。
本申请中压裂与注浆的过程可以采用现有技术中的任何可以压裂与注浆的设备，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的设备执行步骤S2。
本申请的一种实施例中，为了高效地完成步骤S2，采用高压泵车5实施上述步骤S2。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。
实施例
灭火的过程包括：
在图1中，选择距离着火区域2一定范围的煤层进行施工形成主井3，主井3穿过整个未着火区域1，并且围绕着火区域2，主井3施工中根据火源的大小选择正确的轨迹，控制整个轨迹在未着火区域1中安全位置。
根据随钻仪器温度等测量圈定温度异常区，即温度大于或等于温度阈值的区域，在轨迹控制上向温度异常区施工，将轨迹隔离区最大限度的靠近着火点，随着温度越来越高至仪器承受范围极限值完成分支井4的施工，在施工过程中可以根据实际情况进行增加分支井4施工的数量控制火源，采用高压泵车5高压注浆，如图2所示，在圆柱形的范围内形成一个压裂区间6，图中的箭头表示压裂的方向，使整个浆液灌注进煤层中，煤层的裂隙被高压浆液凝固全部封堵形成隔离墙，成为一个封隔面，有效的起到灭火保护的作用。
上述的灭火方法，首先形成包括多分支井与主井的水平井，并且水平井的水平段长度能够控制着火范围即可，形成的隔火墙能够持久有效的起到密封作用，因为注浆的高压将煤层压裂注浆的数量将整个裂隙填充，充分的形成一道密闭的隔离墙有效的控制火势，省时省力高效安全的进行煤矿灭火，减少了工程量有效的控制了成本。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请的灭火方法中，首先根据着火区域进行水平井井位的选择，然后进行煤层中水平井的施工，水平井围绕上述煤层的着火区域的周向外侧，即水平井的轨迹围绕着整个着火区域，然后对整个水平井井段进行压裂，在煤层中形成裂缝，然后通过注浆，浆液填充到裂缝中，从而起到密封的作用，最终形成灭火墙，阻断火源灭火。
该方法的实施较简单，且形成的灭火墙可以有效密封未着火区域，有效隔离火源，达到有效灭火的效果。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种灭火方法，其特征在于，所述灭火方法包括：
步骤S1，在煤层的未着火区域(1)设置水平井，且所述水平井围绕所述煤层的着火区域(2)的周向外侧设置；以及
步骤S2，对所述水平井依次进行压裂与注浆，以形成灭火墙，
所述水平井与所述着火区域(2)的最小距离在3～5m之间。
2.根据权利要求1所述的灭火方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S11，在所述未着火区域(1)设置主井(3)；以及
步骤S12，以所述主井(3)为起点，在所述未着火区域(1)设置多个分支井(4)，所述主井(3)与所述分支井(4)形成所述水平井。
3.根据权利要求2所述的灭火方法，其特征在于，所述步骤S12包括：
步骤S121，测量所述主井(3)各位置的温度，温度大于阈值温度的位置确定为所述分支井(4)的起点位置；以及
步骤S122，从所述起点位置开始打钻所述分支井(4)。
4.根据权利要求3所述的灭火方法，其特征在于，从所述起点位置开始打钻所述分支井(4)具体包括：
测量所述分支井(4)的预延伸的位置处的温度，当所述分支井(4)的预延伸的位置处的温度大于所述阈值温度时，所述分支井(4)在所述的预延伸的位置处延伸。
5.根据权利要求4所述的灭火方法，其特征在于，采用碎钻设备实施所述步骤S122，且当所述分支井(4)的预延伸的位置处的温度小于或等于所述碎钻设备的最大耐受温度时，所述分支井(4)在所述的预延伸的位置处延伸。
6.根据权利要求2所述的灭火方法，其特征在于，多个所述分支井(4)间隔设置。
7.根据权利要求1所述的灭火方法，其特征在于，在实施所述压裂前，所述步骤S2还包括：
计算所述压裂的强度，以使得所述压裂的半径大于或者等于所述煤层的厚度，后续按照计算得到的所述压裂的强度实施所述压裂。
8.根据权利要求1所述的灭火方法，其特征在于，采用高压泵车(5)实施所述步骤S2。
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