CN108678798B - 用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,包括:(1)在末采阶段启动采空区内遗煤状态监测;对遗煤进行第一次灌浆,向采空区注入惰性气体,使氧气浓度维持在10%以下;(2)铺设网片,在网片和顶煤之间铺设遮挡层;(3)沿综放工作面设置防火灭火钻场,钻设若干个措施孔,且在顶板上钻设若干个架间孔;(4)向遗煤进行第二次灌浆,根据遗煤状态判断是否注入防火灭火材料,如采空区内遗煤的各项监测参数均小于预设参数,则不注入;(5)在回撤期间,向遗煤进行第三次灌浆,在回撤支架撤离后区域内形成隔离墙。本发明提供一种用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,避免遗煤自燃条件形成,及时防灭火。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域,更具体地,涉及一种用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法。
背景技术
煤火灾害始终伴随在煤炭开采过程中,采空区发生自燃火灾,就会产生大量毒害气体,若矿井为高瓦斯矿井,还会在火灾过程中引爆采空区瓦斯。世界各产煤国都十分关注防治煤火灾害,因其不仅导致大量煤炭资源被浪费,还造成重大人员伤亡和经济损失。因综采放顶煤开采技术的普及,使我国煤炭资源开采效率得到非常大的提高,但综放开采生产工艺决定进、回风顺槽顶部不放煤,且采空区可能由于顶板影响遗留较多浮煤,这就导致这些区域的松散浮煤自燃可能性很高,给煤的自燃预测和自燃防治带来很大的困难,缓倾斜综放工作面布置设备支架较多,末采回撤周期较长,工作面停采撤架期间面临严峻自然发火威胁。
通常,在综放工作面回撤期间,并且只在回撤设备阶段,采取注氮气等手段来抑制采空区遗煤氧化自燃,但往往起不到防治效果。注氮气防灭火技术虽然能惰化火区,降低氧气浓度,但易漏散,而且不具备降温特效。
因此,需要一种用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,来解决上述问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,对综放工作面回撤期间分阶段监测,有效地加强对采空区的惰化、封堵、降温,避免遗煤自然条件形成,及时防灭火。
基于上述目的本发明提供的一种用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,包括:
(1)在末采阶段启动采空区内遗煤状态监测;对所述遗煤进行第一次灌浆,且连续向所述采空区内注入惰性气体,使所述采空区的氧气浓度维持在10%以下;
(2)沿所述综放工作面铺设网片,在所述网片和顶煤之间铺设至少一层用于封堵漏风通道的遮挡层;
(3)沿所述综放工作面设置防火灭火钻场,在所述防火灭火钻场内钻设若干个措施孔,且在相邻的回撤支架之间的顶板上钻设若干个架间孔;
(4)通过若干个所述措施孔向所述遗煤进行第二次灌浆,根据所述遗煤的状态判断是否注入防火灭火材料,如果采空区内所述遗煤的各项监测参数均小于预设参数,则不注入;
(5)在回撤期间,通过若干个所述架间孔向所述遗煤进行第三次灌浆,在所述回撤支架撤离后的区域内形成隔离墙。
优选地,在步骤(1)中还包括:沿所述采空区内回风顺槽的延伸方向间隔安装若干个用于监测所述采空区内易燃易爆气体浓度的第一气体监测设备和若干个用于监测氧气浓度的第二气体监测设备。
优选地,在步骤(1)中还包括:沿所述采空区内所述回风顺槽的延伸方向间隔设置且预埋在所述采空区内的若干个铂热电阻,若干个所述铂热电阻用于监测所述遗煤温度变化。
优选地,在步骤(1)中还包括:对所述采空区内气体取样,采用气象色谱仪分析所述气体,并根据所述气象色谱仪输出数据判断是否增加第一次灌浆的灌浆量和/或惰性气体的注入量,如果所述气体的各项监测参数是否均小于预设参数,则不增加。
优选地,在步骤(1)之前还包括:设置与灌浆站连通的若干个预埋灌浆管,若干个所述预埋灌浆管沿回风顺槽延伸至所述采空区。
优选地,在步骤(1)之前还包括:设置均与气源连通且均用于提供惰性气体的第一注气管和第二注气管,所述第一注气管沿进风顺槽延伸至所述采空区,所述第二注气管沿回风顺槽延伸至所述采空区。
优选地,在步骤(2)中还包括:向至少一层所述遮挡层上喷涂防火灭火材料,且至少一层所述遮挡层上形成防火灭火涂层。
优选地,在步骤(4)中还包括:所述第二次灌浆为通过所述措施孔向所述遗煤由下至上灌注黄土浆液或防火灭火材料-黄土浆液。
优选地,在步骤(5)中还包括:所述第三次灌浆为通过所述措施孔和所述架间孔同时向所述遗煤由下至上灌注防火灭火材料-黄土浆液。
另外,优选地,所述第三次灌浆过程包括依次进行的降温阶段、隔氧阶段和封堵阶段,所述防火灭火材料-黄土浆液的固含量从所述降温阶段到所述封堵阶段呈逐渐增加。
从上面所述可以看出,本发明提供的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,与现有技术相比,具有以下优点:首先,综放工作面在末采阶段启动对采空区内遗煤状态监测,在进行回撤之前开始实时监测和全面掌握遗煤状态;以便根据遗煤状态调整灌浆量和通风量;其次,通过多次灌浆和注入惰性气体,来降温遗煤、隔绝和惰化采空区,使得采空区的环境不满足遗煤自燃所需条件;再次,通过铺设遮挡层,减少工作面向采空区漏风,降低采空区氧气浓度;通过措施孔进行第二次灌浆,以对遗煤进行降温以及隔绝氧气;同时通过措施孔和架间孔进行第三次灌浆,封堵松散遗煤,以便在回撤支架撤离后的区域内形成隔离墙,有效治理出现的异常高温区域,为工作面回撤创造了安全环境;最后,对于综放工作面回撤周期通常超过遗煤的最短自燃发火期的情况下,上述方法能够集监测预警、惰化和隔绝采空区、降温遗煤、封堵遗煤于一体,针对易燃区域重点防治,适宜推广使用。
附图说明
通过下面结合附图对其实施例进行描述,本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为本发明具体实施例中用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法采用的各装置分布示意图。
其中附图标记:
1:综放工作面;2:注氮管路;3:铂热电阻;4:采空区;
5:分流阀;6:进风顺槽;7:注氮总管;8:采空区边界线;
9:回风顺槽;10:束管监测管路;11:注浆管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1为本发明具体实施例中用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法采用的各装置分布示意图。如图1所示,用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法包括:
(1)在末采阶段启动采空区4内遗煤状态监测;对遗煤进行第一次灌浆,且连续向采空区4内注入惰性气体,使采空区4的氧气浓度维持在10%以下。
(2)沿综放工作面1铺设网片,在网片和顶煤之间铺设至少一层用于封堵漏风通道的遮挡层。
(3)沿综放工作面1设置防火灭火钻场,在防火灭火钻场内钻设若干个措施孔,且在相邻的回撤支架之间的顶板上钻设若干个架间孔。
(4)通过若干个措施孔向遗煤进行第二次灌浆,根据遗煤的状态判断是否注入防火灭火材料,如果采空区4内遗煤的各项监测参数均小于预设参数,则不注入。
(5)在回撤期间,通过若干个架间孔向遗煤进行第三次灌浆,在回撤支架撤离后的区域内形成隔离墙。
在进行回撤之前的末采阶段启动采空区4内遗煤的状态监测,对采空区4内遗煤的状态进行实施监测和全面掌控,通过第一次灌浆量和注入惰性气体,来隔绝采空区4,使采空区4无法满足遗煤自然条件;在降低漏风量同时,通过措施孔和架间孔进行第二次灌浆和第三次灌浆,以便对采空区4内遗煤进行降温、隔绝和封堵,形成隔离墙,有效治理高温区域,为回撤提供安全的作业环境。对于综放工作面1回撤周期通常超过遗煤的最短自燃发火期的情况下,上述方法能够集监测预警、惰化和隔绝采空区4、降温遗煤、封堵遗煤于一体,针对易燃区域重点防治,适宜推广使用。
对于步骤(1)来说,启动采空区4内遗煤状态监测包括但不限于对采空区4内进行气体检测以及对采空区4的遗煤进行温度检测,以便对整个回撤期间综放工作面采空区遗煤氧化自燃状态进行实时监测和全面掌握。
对于步骤(2)来说,在矿务工程阶段对综放工作面1进行封堵漏风通道,避免空气进入遗煤,影响采空区4内含氧量,网片可为钢网,遮挡层可为风筒布,在进行铺设网片作业时,在钢网与顶煤中间设置至少一层风筒布,风筒布宽度应后部到达后尾梁并接地,前部伸出架顶0.2m左右。
对于步骤(3)来说,设置遮挡层工作完成后施工防火灭火钻场,在防火灭火钻场及架间施工钻孔,形成措施孔及架间孔,通过措施孔对遗煤的各项监测参数进行监测,以及通过措施孔及架间孔对遗煤出现异常高温区域进行处理。防火灭火钻场是指在石门施工钻场,并利用钻场施工措施孔,措施孔终孔间距可为8~12m,措施孔高度距离综放工作面1底板5~8m,施工完措施孔可全长下套管。架间孔是在工作面前部设置,如由回风顺槽9(用于工作面回风)向综放工作面1中部每隔5架设置,再如由综放工作面1中部至进风顺槽6(用于工作面进风)每隔10架设置,由架间向支架斜上方施工钻孔,架间孔终孔位置位于煤层顶板,距离支架后部5~6m范围内。回风顺槽9和进风顺槽6分别沿采空区边界线8的相对两侧设置。
为提高检测便利性,缩短监测点间隔,提高监测精确性,优选地,在步骤(1)中还包括:沿采空区4内回风顺槽9的延伸方向间隔安装若干个用于监测采空区4内易燃易爆气体浓度的第一气体监测设备和若干个用于监测氧气浓度的第二气体监测设备。第一气体监测设备可监测甲烷、一氧化碳、乙炔等煤层的标志气体的浓度大小和变化,第二气体监测设备可监测氧气的浓度大小和变化。通过实施监测采空区4内气体的浓度及变化,可进一步判断采空区4内空气条件是否满足遗煤自燃条件。
在本实施例中,在综放工作面1进入末采阶段之前,增设束管监测管路10,如铺设五条束管监测管路10,以便全面检测采空区4内冒落带、裂隙带和缓慢下沉带范围内的气体变化情况。具体而言,在综放工作面1推进至距离停采线一定距离时,沿回风顺槽9底板靠外帮预埋束管监测管路10,埋入束管监测管路10应使用三通结构,确保采样探头高于底板1m以上,埋入采空区4的束管监测管路10尾部应用钢管保护,并设置花眼,避免束管监测管路10被砸断或堵住。
对采空区4的遗煤进行温度检测,可精确掌握遗煤所处状态,以便对遗煤氧化自燃状态进行有效监测,优选地,在步骤(1)中还包括:沿采空区4内回风顺槽9的延伸方向间隔设置且预埋在采空区4内的若干个铂热电阻3,若干个铂热电阻3用于监测遗煤温度变化。通过在架后预埋铂电阻,来测定铂电阻周围遗煤的温度,为掌握遗煤自燃状态提供判断依据。
在本实施例中,在综放工作面1进入末采阶段之前,综放工作面1推进至距离停采线一定距离时,沿回风顺槽9底板靠外帮预埋采空区4铂热电阻监测点,即铂热电阻3可与管检测管路一起埋入采空区4。例如,当工作面推进至距离停采线10m时,沿综放工作面1倾向方向每隔8~10m设置一个铂热电阻监测点,全面监测工作面架后遗煤温度变化情况。
为进一步掌握和判断遗煤自燃状态,并作为调整灌浆量和气体注入量的依据,对采空区4内进行气体检测还包括人工气体检测,优选地,对采空区4内气体取样,采用气象色谱仪分析气体,并根据气象色谱仪输出数据判断是否增加第一次灌浆的灌浆量和/或惰性气体的注入量,如果气体的各项监测参数是否均小于预设参数,则不增加。根据气象色谱仪输出的气体的各项监测参数与预设参数比较,
在本实施例中,从综放工作面1进入末采阶段起,对整个回撤期间综放工作面采空区遗煤氧化自燃状态进行监测。例如利用第一气体监测设备、第二气体监测设备和气象色谱仪分析检测采空区4内气体的浓度及变化,通过铂热电阻3来监测采空区4内遗煤的煤温,通过煤层的标志气体如CO、C2H4、C2H2等气体的浓度大小和浓度变化情况,结合采空区4内温度变化,综合监测采空区4内遗煤氧化自燃状态,对遗煤自燃情况进行判定。例如当CO浓度开始持续上升且检测到C2H4气体,表明采空区4内遗煤开始进行激烈氧化阶段。
在启动采空区内遗煤状态监测的同时,对采空区进行预防性灌浆(即第一次灌浆)工作,可有效降低遗煤温度,优选地,在步骤(1)之前还包括:设置与灌浆站连通的若干个预埋灌浆管,若干个预埋灌浆管沿回风顺槽9延伸至采空区4。
在本实施例中,当综放工作面1距离停采线一定位置时,在回风顺槽9向采空区4方向分别预埋灌浆管路,灌浆管路的规格可为φ108mm,通过地面灌浆站向采空区4灌浆。
向采空区4内注入惰性气体,例如,对采空区4连续注入大量氮气,形成氮气幕,以惰化采空区4,降低氧气浓度,使所述采空区4的氧气浓度维持在10%以下,可以进一步避免遗煤自燃,优选地,在步骤(1)之前还包括:设置均与气源连通且均用于提供惰性气体的第一注气管和第二注气管,第一注气管沿进风顺槽6延伸至采空区4,第二注气管沿回风顺槽9延伸至采空区4。
在本实施例中,通过在进风顺槽6预埋第一注气管,在回风顺槽9预埋第二注气管,同时注入惰性气体,如氮气,在采空区4内形成大流量且持续的氮气幕,以便惰化采空区4。例如,第一注气管和第二注气管均用于注入氮气,沿工作面预埋注氮总管7,注氮总管7经分流阀5与多个注氮管路2连通,在工作面推进至距离停采线40m、20m时在进风顺槽6和回风顺槽9分别预埋注氮管路2,且注氮管路2在工作面后部镏子位置沿倾向方向布置,注氮管路2上布置花眼,通过注氮管路2注以不小于1200m3/h的流量注入氮气,从而形成氮气幕,惰化采空区4。
在铺设好风筒布后,为避免引起遮挡层燃烧,进一步实现防火,优选地,在步骤(2)中还包括:向至少一层遮挡层上喷涂防火灭火材料,且至少一层遮挡层上形成防火灭火涂层。防火灭火材料包括但不限于史达夫材料。
在本实施例中,在综放工作面1采至停采线后,利用史达夫材料对风筒布表面进行喷涂。
为提高灌浆浓度,实现隔绝氧气的目的,优选地,在步骤(4)中还包括:第二次灌浆为通过措施孔向遗煤由下至上灌注黄土浆液或防火灭火材料-黄土浆液。如果采空区4内遗煤的各项监测参数其中至少一项大于预设参数,则注入防火灭火材料。通过防火灭火材料治理采空区4高温遗煤,并利用第一气体监测设备、第二气体监测设备、气象色谱仪和测温装置判定采空区4高温异常区域是否消除。
在本实施例中,一种利用措施孔及架间孔对遗煤进行探测及异常区域治理的方式是,通过施工连通采空区4的措施孔及架间孔,人工采集采空区4内气体,通过气样色谱仪检测和分析气体成分及浓度大小,再根据措施孔及架间孔两者的终孔位置对应的铂热电阻3测温位置综合判定是否存在高温异常区域,如若出现高温区域,利用措施孔及架间孔对高温异常区域通过注浆管11灌注史达夫-黄土混合浆液,灌注的浆液水土比逐步降低,以便对高温异常区域进行降温、封堵,同时对高温异常区域相邻的措施孔及架间孔按照上述方式通过注浆管11灌注浆液,再次采集采空区4气体,通过气样色谱仪检测和分析气体成分及浓度大小,根据对气体的检测分析和温度变化确定高温区域的消除。
优选地,在步骤(5)中还包括:第三次灌浆为通过措施孔和架间孔同时向遗煤由下至上灌注防火灭火材料-黄土浆液。在设备及支架回撤阶段,利用措施孔和架间孔对遗煤通过注浆管11持续循环灌注防灭火材料,形成隔离墙,有效覆盖遗煤、隔绝氧气、封堵裂隙,降低漏风。
另外,优选地,第三次灌浆过程包括依次进行的降温阶段、隔氧阶段和封堵阶段,防火灭火材料-黄土浆液的固含量从降温阶段到封堵阶段呈逐渐增加。
在本实施例中,综放工作面1在回撤设备和支架时,通过措施孔及架间孔通过注浆管11循环灌注史达夫-黄土浆液,灌注方向沿孔从下至上,灌注原则遵循浆液浓度先稀后稠原则,即开始配置较稀的浆液灌注采空区4遗煤,起到降温的效果,为降温阶段;然后逐步提高浆液水土比,对架后遗煤起到覆盖隔绝氧气的效果,为隔氧阶段;最后在通过灌注较稠浆液,起到堆积封堵松散浮煤效果,形成架后条带隔离墙,为封堵阶段。
下面通过具体实施场景对本发明提供的用于综放工作面1回撤期间采空区4遗煤自燃的防治方法做进一步的详细说明。
以某煤矿综放工作面回撤期间采空区防治为例。该综放工作面1走向长度1283m,倾斜长度221m,所采M14煤层平均倾角为16°,煤层总厚8.17m,工作面机采高度3m,放顶煤高度5.1m。
因末采阶段不放顶煤,导致采空区4遗留较多的松散堆积浮煤,M14煤层属于Ⅱ类自燃煤层,最短自然发火期为34天。由于该综放工作面1倾斜长度较长,设备多,支架体积大、吨位重,拆装工艺复杂,导致综放工作面1回撤期持续时间超过M14煤层最短自然发火期,严重加剧了综放工作面1回收时的采空区4内遗煤自燃风险。
该综放工作面1在正常回采期间只有两趟束管监测管路10,进入末采阶段后,再增加三趟束管监测管路10,形成第一气体监测设备和第二气体监测设备对采空区4内气体进行监测,即在该综放工作面1推进至距离停采线43.5m、33.5m、23.5m时,沿回风顺槽9底板靠外帮预埋束管监测管路10,埋入采空区4的束管监测管路10应使用三通结构,确保采样探头高于底板1m以上,埋入采空区4的束管监测管路10尾部应用钢管保护,并设置花眼,避免束管监测管路10砸断或堵住。
该综放工作面1推进至距离停采线43.5m、33.5m、23.5m时,沿回风顺槽9底板靠外帮预埋采空区4内铂热电阻3的监测点。当工作面推进至距离停采线23.5m时,沿该综放工作面1倾向方向每隔10m设置一个铂电阻监测点,共布置21个测温点。另外,还增设人工检测点,定期采集气样通过气象色谱仪监测和分析采空区4遗煤自燃氧化状态。
末采阶段在该综放工作面1距离停采线48.5m、28.5m位置时,在回风顺槽9向采空区4方向预埋φ108mm灌浆管路,利用地面黄泥灌浆站对采空区4氧化带进行黄泥灌浆。该综放工作面1在距离停采线53.5m、33.5m时,在下巷预埋两趟注氮管路2,且在该综放工作面1后部镏子位置向该综放工作面1回风顺槽9方向布置倾向注氮管路2,管路长度为150m,注氮管路2布置花眼,形成采空区4氮气幕,注氮流量不小于1200m3/h,每天持续注氮时间不小于20h。在末采阶段,主要利用黄泥灌浆和氮气幕来覆盖遗煤、惰化采空区4降低氧气浓度,累计灌注黄泥浆量达1485m3,累计注氮量达1.62×106m3。
该综放工作面1进入矿务工程阶段,在进行铺网作业时,在钢网与顶煤中间夹一层风筒布,风筒布宽度应后部到达后尾梁并接地,前部伸出架顶0.2m左右。为了增强封堵效果可使用多层风筒布。该综放工作面1采至停采线后,利用史达夫材料对风筒布表面进行喷涂,以进一步封堵漏风通道。铺网结束后,对工作面上、下端头煤体松散处进行喷注罗克休,并铺设风筒布,封堵工作面上、下端头漏风通道,减少向采空区4漏风。
在矿务工程进行的同时,在综放工作面1设置两个防火灭火钻场,利用两个防火灭火钻场分别设置措施孔,钻孔孔间距为10m,钻孔高度距离工作面底板8m,施工完钻孔全长下套管,共计施工22个措施孔。在支架之间设置架间孔,在工作面前部,由回风顺槽9向综放工作面1中部每隔5架设置,由综放工作面1中部至进风顺槽6每隔10架设置,由架间向支架斜上方施工钻孔,架间孔终孔位置位于煤层顶板,距离支架后部5~6m范围内,共计40个架间钻孔。
配比好史达夫-黄泥浆液后,通过注浆管11对架后遗煤进行灌注,通过第一气体监测设备、第二气体监测设备和铂热电阻3对温度上升较快和气体异常的区域重点进行灌注防灭火材料。
矿务工程完成后,在通过架间孔进一步对架后遗煤进行浆液灌注,正式回撤支架设备期间,利用所有措施孔和架间孔循环灌注史达夫-黄泥浆液,全面有效的对采空区4内遗煤进行降温、覆盖隔绝氧气,提高浆液粘稠度来封堵松散遗煤,最终堆积形成大条带架后隔离墙。在整个回撤周期,累计钻场灌浆量和架间灌浆量分别达395m3和660m3。
该综放工作面1在将近3个月的回撤周期内,采空区4内遗煤氧化得到有效抑制,通过束管监测管路10和钻孔取样气体分析,采空区4内没有出现乙烯或乙炔气体,一氧化碳浓度虽然时有波动,但基本稳定在40ppm正常范围内,采空区4内氧气浓度也稳定维持在10%以下的正常范围。架后铂电阻测温虽然有所增长,但最高仅为32℃,采空区4遗煤自燃得到较好防治,效果明显。
从上面的描述和实践可知,本发明提供的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,与现有技术相比,具有以下优点:首先,综放工作面在末采阶段启动对采空区内遗煤状态监测,在进行回撤之前开始实时监测和全面掌握遗煤状态;以便根据遗煤状态调整灌浆量和通风量;其次,通过多次灌浆和注入惰性气体,来降温遗煤、隔绝和惰化采空区,使得采空区的环境不满足遗煤自燃所需条件;再次,通过铺设遮挡层,减少工作面向采空区漏风,降低采空区氧气浓度;通过措施孔进行第二次灌浆,以对遗煤进行降温以及隔绝氧气;同时通过措施孔和架间孔进行第三次灌浆,封堵松散遗煤,以便在回撤支架撤离后的区域内形成隔离墙,有效治理出现的异常高温区域,为工作面回撤创造了安全环境;最后,对于综放工作面回撤周期通常超过遗煤的最短自燃发火期的情况下,上述方法能够集监测预警、惰化和隔绝采空区、降温遗煤、封堵遗煤于一体,针对易燃区域重点防治,适宜推广使用。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的主旨之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,包括:
(1)在末采阶段启动采空区内遗煤的状态监测;对所述遗煤进行第一次灌浆,且连续向所述采空区内注入惰性气体,使所述采空区的氧气浓度维持在10%以下;
(2)沿所述综放工作面铺设网片,在所述网片和顶煤之间铺设至少一层用于封堵漏风通道的遮挡层;
(3)沿所述综放工作面设置防火灭火钻场,在所述防火灭火钻场内钻设若干个措施孔,且在相邻的回撤支架之间的顶板上钻设若干个架间孔;
(4)通过若干个所述措施孔向所述遗煤进行第二次灌浆,通过所述措施孔对遗煤的各项监测参数进行监测,根据所述遗煤的状态判断是否注入防火灭火材料,如果采空区内所述遗煤的各项监测参数均小于预设参数,则不注入;
(5)在回撤期间,通过所述措施孔及所述架间孔对遗煤出现异常高温区域进行处理,通过若干个所述架间孔向所述遗煤进行第三次灌浆,在所述回撤支架撤离后的区域内形成隔离墙。
2.根据权利要求1所述的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,在步骤(1)中还包括:沿所述采空区内回风顺槽的延伸方向间隔安装若干个用于监测所述采空区内易燃易爆气体浓度的第一气体监测设备和若干个用于监测氧气浓度的第二气体监测设备。
3.根据权利要求2所述的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,在步骤(1)中还包括:沿所述采空区内所述回风顺槽的延伸方向间隔设置且预埋在所述采空区内的若干个铂热电阻,若干个所述铂热电阻用于监测所述遗煤温度变化。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,在步骤(1)中还包括:对所述采空区内气体取样,采用气象色谱仪分析所述气体,并根据所述气象色谱仪输出数据判断是否增加第一次灌浆的灌浆量和/或惰性气体的注入量,如果所述气体的各项监测参数是否均小于预设参数,则不增加。
5.根据权利要求1至3任一项所述的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,在步骤(1)之前还包括:设置与灌浆站连通的若干个预埋灌浆管,若干个所述预埋灌浆管沿回风顺槽延伸至所述采空区。
6.根据权利要求1至3任一项所述的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,在步骤(1)之前还包括:设置均与气源连通且均用于提供惰性气体的第一注气管和第二注气管,所述第一注气管沿进风顺槽延伸至所述采空区,所述第二注气管沿回风顺槽延伸至所述采空区。
7.根据权利要求1至3任一项所述的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,在步骤(2)中还包括:向至少一层所述遮挡层上喷涂防火灭火材料,且至少一层所述遮挡层上形成防火灭火涂层。
8.根据权利要求1至3任一项所述的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,在步骤(4)中还包括:所述第二次灌浆为通过所述措施孔向所述遗煤由下至上灌注黄土浆液或防火灭火材料-黄土浆液。
9.根据权利要求1至3任一项所述的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,在步骤(5)中还包括:所述第三次灌浆为通过所述措施孔和所述架间孔同时向所述遗煤由下至上灌注防火灭火材料-黄土浆液。
10.根据权利要求9所述的用于综放工作面回撤期间采空区遗煤自燃的防治方法,其特征在于,所述第三次灌浆过程包括依次进行的降温阶段、隔氧阶段和封堵阶段,所述防火灭火材料-黄土浆液的固含量从所述降温阶段到所述封堵阶段呈逐渐增加。
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