CN110259511A - 采空区微震堵漏、塌陷治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采空区灾害治理方法，尤其涉及一种采空区微震堵漏、塌陷治理方法。本发明既能降低采空区漏风率防止遗煤自燃又能对采空区地面塌陷进行治理。本发明所述的采空区微震堵漏、塌陷治理方法，包括以下步骤：a、沿地表裂隙带设置爆破点；b、向地表裂隙带内加入封堵剂；c、在爆破点处安装致裂器，并连接致裂器引线管路，对致裂器引线管路进行可靠性检测后引爆致裂器；d、向爆破后的地表裂隙带内加压注水，封堵剂遇水发泡封堵裂隙带。
Description
技术领域
本发明涉及一种采空区灾害治理方法，尤其涉及一种采空区微震堵漏、塌陷治理方法。
背景技术
工作面开采后，采空区内遗留部分煤炭，在工作面及上覆煤岩体裂隙持续供氧的条件下极易发生自燃；另外，采空区上覆岩层随工作面开采顶板出现失稳垮落，引起的地面塌陷。
目前抑制采空区遗煤自燃的主要措施除了采用黄泥灌浆、三相泡沫、注氮等灭火降温措施外，主要是通过减少采空区漏风量，使氧气浓度控制在5％以下。传统上采空区漏风控制主要有均压风机局部均压通风，采空区密闭等方法。但这些方法关联性较差，导致通过控制漏风来抑制煤自燃的方法并不理想，通过现场实际测定，上述堵漏方法尚有40-20％的漏风率，该漏风率足以使采空区的氧含量在5％及以上，同时上述方法只能抑制采空区遗煤自燃，对治理采空区地表塌陷作用有限，因此急需一种综合治理方法既能降低采空区漏风率又能对采空区地面塌陷进行治理。
发明内容
本发明的目的在于提出一种采空区微震堵漏、塌陷治理方法，该方法既能降低采空区漏风率防止遗煤自燃又能对采空区地面塌陷进行治理。
本发明所述的采空区微震堵漏、塌陷治理方法，包括以下步骤：
a、沿地表裂隙带设置爆破点；
b、向地表裂隙带内加入封堵剂；
c、在爆破点处安装致裂器，并连接致裂器引线管路，对致裂器引线管路进行可靠性检测后引爆致裂器；
d、向爆破后的地表裂隙带内加压注水，封堵剂遇水发泡封堵裂隙带。
致裂器可采用液态二氧化碳致裂器，其爆破产生的震动使地表裂隙带两侧的岩石重新垮塌破碎并封堵大部分的裂隙，在地表裂隙带内加入封堵剂，封堵剂遇水反应膨胀，再次将裂隙封堵，另外封堵剂还对破碎的岩土起支撑黏连作用，使地表岩土层结构趋于稳定，能有效防止采空区地面的塌陷与下沉。
专利申请号CN200610070579.4中提出一种煤矿井下破碎煤体堵漏防火剂，可采用该种堵漏防火剂作为封堵剂。
其中，步骤c实施后，检测爆破效果，对地表裂隙宽度大于800毫米的裂隙进行再次爆破直至地表裂隙宽度小于或等于800毫米。
其中，步骤a中爆破点沿地表裂隙带走向间隔设置，当裂隙的宽度小于或等于致裂器的安装直径时，在地表裂隙带上钻孔并安装致裂器；当裂隙的宽度大于致裂器的安装直径时，在地表裂隙带一侧钻孔并安装致裂器。
所述的，爆破点最底端距地面5—30米。
地表裂隙带宽度在5—300mm时，爆破点钻孔深度可设置成8m；宽度在300—500mm时，爆破点钻孔深度可设置成20m；宽度大于500mm时，爆破点钻孔深度可设置成30m。
所述的，爆破点设置间距为5—10米。
地表裂隙带宽度在5—300mm时，爆破点间隔可设置成10m；宽度在300—500mm时，爆破点间隔可设置成8m；宽度在500mm时，爆破点间隔可设置成5m。
所述的，封堵剂用量为每平方米5—10千克。
本发明的有益效果是：该方法既能降低采空区漏风率防止遗煤自燃又能对采空区地面塌陷进行治理。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种采空区微震堵漏、塌陷治理方法包括以下步骤：
a、沿地表裂隙带设置爆破点；
b、向地表裂隙带内加入封堵剂；
c、在爆破点处安装致裂器，并连接致裂器引线管路，对致裂器引线管路进行可靠性检测后引爆致裂器；
d、向爆破后的地表裂隙带内加压注水，封堵剂遇水发泡封堵裂隙带。
其中，步骤c实施后，检测爆破效果，对地表裂隙宽度大于800毫米的裂隙进行二次爆破；步骤a中爆破点沿地表裂隙带走向间隔设置，当裂隙的宽度小于或等于致裂器的安装直径时，在地表裂隙带上钻孔并安装致裂器；当裂隙的宽度大于致裂器的安装直径时，在地表裂隙带一侧钻孔并安装致裂器。
致裂器可采用液态二氧化碳致裂器，其爆破产生的震动使地表裂隙带两侧的岩石重新垮塌破碎并封堵大部分的裂隙，在地表裂隙带内加入封堵剂，封堵剂遇水反应膨胀，再次将裂隙封堵，另外封堵剂还对破碎的岩土起支撑黏连作用，使地表岩土层结构趋于稳定，能有效防止采空区地面的塌陷与下沉。
该实施例中，地表裂隙带宽度在5—300mm的爆破点设置有10个；宽度在300—500mm的爆破点设置有6个，宽度大于500mm的爆破点设置有3个，地表裂隙带宽度在5—300mm时，爆破点钻孔深度设置成8m，爆破点间隔设置成10m；地表裂隙带宽度在300—500mm时，爆破点钻孔深度设置成20m，爆破点间隔设置成8m；地表裂隙带宽度大于500mm时，爆破点钻孔深度设置成30m，爆破点间隔设置成5m，其中封堵剂用量为每平方米5千克，经一次爆破后，存在一处宽度大于800mm的地表裂隙带，经二次爆破后该处地表裂隙带宽度小于800mm。
该实施例煤矿综放工作面采空区漏风测量结果如表1、表2所示，表1为未采用任何治理方法该工作面测得的配风量、漏风量以及漏风率，表2为采用实施例1所述的方法后该工作面测得的配风量、漏风量以及漏风率。
表1该实施例煤矿综放工作面未采用治理方法采空区漏风测定
| 测定时间 | 工作面配风量m<sup>3</sup>/min | 实测漏风量m<sup>3</sup>/min | 漏风率％ |
| 8：30 | 1600 | 1300 | 81.25 |
| 9：00 | 1680 | 1290 | 76.8 |
| 9：30 | 1720 | 1360 | 79 |
| 10:00 | 1730 | 1430 | 82.66 |
| 10:30 | 1780 | 1540 | 86.52 |
| 11:00 | 1810 | 1579 | 87.24 |
| 11:30 | 1836 | 1590 | 86.6 |
表2实施本发明方法后该工作面采空区漏风测定
| 测定时间 | 工作面配风量m<sup>3</sup>/min | 实测漏风量m<sup>3</sup>/min | 漏风率％ |
| 9:00 | 1610 | 90 | 5.6 |
| 9：30 | 1650 | 101 | 6.12 |
| 10：00 | 1679 | 98 | 5.8 |
| 10:30 | 1730 | 105 | 6.0 |
| 11:00 | 1780 | 87 | 4.9 |
| 11:30 | 1868 | 96 | 5.1 |
| 12:00 | 1846 | 79 | 4.3 |
由表1和表2中对比可知，采用实施例1所述方法后工作面漏风量及漏风率明显低于未采用任何治理方法该工作面漏风量及漏风率，也明显小于采用常规方法所得到的40-20％的漏风率。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。
Claims (6)
1.一种采空区微震堵漏、塌陷治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、沿地表裂隙带设置爆破点；
b、向地表裂隙带内加入封堵剂；
c、在爆破点处安装致裂器，并连接致裂器引线管路，对致裂器引线管路进行可靠性检测后引爆致裂器；
d、向爆破后的地表裂隙带内加压注水，封堵剂遇水发泡封堵裂隙带。
2.根据权利要求1所述的采空区微震堵漏、塌陷治理方法，其特征在于：步骤c实施后，检测爆破效果，对地表裂隙宽度大于800毫米的裂隙进行再次爆破直至地表裂隙宽度小于或等于800毫米。
3.根据权利要求1或2所述的采空区微震堵漏、塌陷治理方法，其特征在于：步骤a中爆破点沿地表裂隙带走向间隔设置，当裂隙的宽度小于或等于致裂器的安装直径时，在地表裂隙带上钻孔并安装致裂器；当裂隙的宽度大于致裂器的安装直径时，在地表裂隙带一侧钻孔并安装致裂器。
4.根据权利要求3所述的采空区微震堵漏、塌陷治理方法，其特征在于：所述爆破点最底端距地面5—30米。
5.根据权利要求3所述的采空区微震堵漏、塌陷治理方法，其特征在于：所述爆破点设置间距为5—10米。
6.根据权利要求1所述的采空区微震堵漏、塌陷治理方法，其特征在于：所述封堵剂用量为每平方米5—10千克。
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