CN116181396A - 露天矿煤层防灭火方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防灭火技术领域，具体涉及一种露天矿煤层防灭火方法，所述露天矿煤层防灭火方法，包括：根据预先获取的露天矿所在位置的火区的燃烧参数、煤层的赋存参数和地质参数选择不同的灭火方式，其中，灭火方式包括注浆灭火法、回填隔离法和剥挖法至少一种；根据火区的边坡稳定性确定边坡的削坡角度；根据煤炭自燃勘查参数确定煤自燃深度；根据削坡角度和煤自燃深度确定着火区范围；将选择的灭火方式对着火区范围进行灭火，本发明的实施例提出了一种露天矿煤层防灭火方法，可以提高灭火效果。

Description

露天矿煤层防灭火方法
技术领域
本发明涉及防灭火技术领域，具体涉及一种露天矿煤层防灭火方法。
背景技术
露天煤矿在开采过程中，裸露的煤层容易发生自燃，而且由于开挖扰动，造成大量空气进入残煤内部，随着空气的不断涌入为残煤提供氧气，残煤易引发新的自燃点和火区，相关技术中对于露天矿采用的防灭火方法主要是水消法与隔离法的方式，但是水消法和隔离法对于深部区的残煤自燃现象的灭火效果不好。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出了一种露天矿煤层防灭火方法，可以提高灭火效果。
本发明实施例的露天矿煤层防灭火方法，包括：
根据预先获取的露天矿所在位置的火区的燃烧参数、煤层的赋存参数和地质参数选择不同的灭火方式，其中，所述灭火方式包括注浆灭火法、回填隔离法和剥挖法至少一种；
根据所述火区的边坡稳定性确定边坡的削坡角度；
根据煤炭自燃勘查参数确定煤自燃深度；
根据所述削坡角度和煤自燃深度确定着火区范围；
将选择的所述灭火方式对着火区范围进行灭火。
在一些实施例中，根据煤炭自燃勘查参数确定煤自燃深度包括：
采用物探确定温度异常区；
在温度异常区采用先导钻孔进行判断；
若孔内温度大于400℃，则判定为着火点；
根据着火点的着火深度对煤自燃深度进行确定。
在一些实施例中，所述注浆灭火法包括：
根据地质参数对注浆钻孔的间距进行确定；
根据所述煤自燃深度对所述注浆钻孔的深度进行确定；
根据所述着火点的温度参数对所述注浆钻孔的数量进行确定；
根据所述注浆钻孔的间距、深度、数量进行间隔分序钻孔，并向所述着火点灌注浆液。
在一些实施例中，所述注浆钻孔包括第一注浆钻孔、第二注浆钻孔和第三注浆钻孔，所述间隔分序为三序间隔施工并以所述第三注浆钻孔为检验钻孔。
在一些实施例中，所述注浆灭火法还包括：对注浆钻孔的灭火情况进行检验。
在一些实施例中，对注浆钻孔的灭火情况进行检验包括：
设置检验钻孔对着火点的温度进行检测；
若检验钻孔的全孔温度小于100℃，则判定已灭火。
在一些实施例中，所述浆液包括粉煤灰浆液、粘土浆液和粉煤灰粘土浆液，其中，所述粉煤灰浆液的水灰比为5:1-1:1.3，粉煤灰浓度≥15％，所述粘土浆液的水灰比为3:1-1:2，所述粉煤灰粘土浆液的水固比为5:1-1:1.3。
在一些实施例中，所述浆液的注浆量为：Q浆＝K×H×S×n×η/a，其中，Q浆为注浆量/m3，K为注浆备用系数，K取值为1.05-1.20；H为煤自燃深度/m；S为火区内煤层温度异常平面面积/m2；n为火区煤岩体孔隙率，n的取值为0.15-0.30，η为浆液充填系数，η取值为0.85～0.95，a为浆液结石率。
在一些实施例中，所述边坡的削坡采用由边坡顶部至边坡底部、逐平盘削坡的方式。
在一些实施例中，所述回填隔离法包括：
对剥离产生的裸露煤层沿垂直于边坡的方向向边坡内剥挖10-30米；
对剥挖区回填黄土或灌注浆液封堵形成保护隔离带。
附图说明
图1是本发明实施例的露天矿煤层防灭火方法的流程示意图。
图2是本发明实施例的确定煤自燃深度的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例的露天矿煤层防灭火方法，包括：根据预先获取的露天矿所在位置的火区的燃烧参数、煤层的赋存参数和地质参数选择不同的灭火方式，其中，灭火方式包括注浆灭火法、回填隔离法和剥挖法至少一种；根据火区的边坡稳定性确定边坡的削坡角度；根据煤炭自燃勘查参数确定煤自燃深度；根据削坡角度和煤自燃深度确定着火区范围；将选择的灭火方式对着火区范围进行灭火。
具体地，地质参数为露天矿所在位置的火区的自然地理环境参数，根据不同的露天矿所在位置的火区的燃烧参数、煤层的赋存参数以及自然地理环境参数选择不同的灭火方式。
需要说明的是，剥挖法是根据勘测到的火区赋存范围，采用剥离的方式清除自燃煤。注浆灭火法是通过钻孔注浆，降低火区温度，使得火区温度降至煤炭自燃临界温度以下，注浆封堵断层裂隙、采空区及巷道，降低煤层内漏风强度，注浆灭火法适于在剥离过程中温度过高火区或剩余未剥离火区，破坏蓄热环境达到防灭火的效果。回填隔离法是对边坡剥离后新裸露的采空区或实煤体，进一步剥挖一定深度，回填黄土或灌注高浓度粉煤灰黄泥浆液，隔离残煤与空气的接触，即通过封堵供氧通道达到防灭火的效果。
本发明实施例根据火区的边坡稳定性确定边坡的削坡角度后，对边坡火区进行剥离，经剥离挖除后，将火区分为着火区和未着火区，其中，着火区采用注浆灭火法进行防灭火，未着火区新裸漏的煤层、采空区及巷道采用注浆灭火法和回填隔离法的方式防治措施，预防未着火区煤炭后期发生自燃。
本发明实施例在对煤自燃深度进行确定时，先根据煤炭自燃勘查参数，确定煤炭自燃温度分布特性，然后再确定煤自燃深度后，进而对垂向防灭火深度进行确定。例如，对于平面堆积型煤矸石，自燃一般发生在边坡斜面，自燃深度在2.5m左右，煤层表面不能蓄热，再深处由于缺乏空气也不会燃烧，根据经验确定浅部着火区垂向治理范围在30-50m。而对于井工开采煤层，由于断层或巷道形成供氧通道，易形成深部着火区，煤自燃深度根据采空区位置和实际着火深度确定，本发明实施例通过对着火区和未着火区采用不同的灭火方式，以使着火区快速灭火，火区温度在煤自燃临界温度以下，而边坡剥离新裸漏的煤层、采空区、巷道及断层构造形成一定宽度的保护隔离层，有效封堵供氧通道以提高灭火效果。
例如，当火区只在煤层地表时，选择剥挖法的方式清除自燃源进行灭火，对于剥离后新裸露的未着火区煤层、采空区及巷道，采用注浆灭火法、回填隔离法预防灭火，相比相关技术中剥挖法后表面的浮灰有可能复燃的问题，本发明实施例通过采用剥挖法和回填隔离法结合的灭火方式进行灭火，即在剥离后的浮灰上回填黄土，灭火效果更彻底，进而提高灭火效果。
在进行防灭火工作前，先对浅表温度过高的火区采用地面洒水、注水或灌注稀浆相结合的方式降温，可以快速置换出可接触到的浅表区热量，预先消除下部高温，便于后续防灭火作业，然后再根据选择的灭火方式对着火区范围内进行灭火。
在一些实施例中，如图2所示，根据煤炭自燃勘查参数确定煤自燃深度包括：采用物探确定温度异常区；在温度异常区采用先导钻孔进行判断；若孔内温度大于400℃，则判定为着火点；根据着火点的着火深度对煤自燃深度进行确定。
具体地，根据物探结果确定出温度异常区进而确定出先导钻孔的位置，通过先导钻孔将探测头伸入地下，对地下温度进行检测，以确定温度异常区是否是着火点，通过物探和先导钻孔的方式结合判断着火点的方式，提高着火点位置的准确性，而且先导钻孔还可以对着火点的深度进行确定，进而确定出煤自燃深度。
例如，物探可以采用无人机从露天矿的地面上飞行确定温度异常区。
在一些实施例中，注浆灭火法包括：根据地质参数对注浆钻孔的间距进行确定；根据煤自燃深度对注浆钻孔的深度进行确定；根据着火点的温度参数对注浆钻孔的数量进行确定；根据注浆钻孔的间距、深度、数量进行间隔分序钻孔，并向着火点灌注浆液。
具体地，根据地质参数、煤自燃深度和着火点的温度参数对注浆钻孔的参数进行确定，然后根据确定出的注浆钻孔的参数进行钻孔并灌注浆液，通过破坏蓄热环境以达到对着火点区域防灭火的效果。
需要说明的是，在对边坡大面积剥离开挖后，如果未能及时注浆，由于开挖扰动，造成大量空气进入残煤内部，极易引发新的自燃点和火区，大大增加自燃风险，同时也增加了着火点的数量。本发明实施例通过采用剥挖法和注浆灭火法结合的灭火方式进行灭火，即在边坡剥离过程中，平行开展注浆灭火作业，根据着火点的位置确定注浆钻孔的位置，向火区灌注粉煤灰浆液或黄土浆液，达到灭火和空洞裂隙充填目的，待注浆区域火源消除且裂隙密封后，再开展下一级平盘灭火治理工作。
本发明实施例通过将注浆材料细粒化后加水和添加剂制备成浆液，用水力输送到防灭火区域内，可以封堵漏风通道、包裹煤岩阻止氧化、冷却煤岩温度，以达到防灭火的效果。
在一些实施例中，注浆钻孔包括第一注浆钻孔、第二注浆钻孔和第三注浆钻孔，间隔分序为三序间隔施工并以第三注浆钻孔为检验钻孔。
具体地，本发明实施例通过采用三序间隔施工的方式进行注浆钻孔，即第一注浆钻孔施工完成后再施工第二注浆钻孔，第二注浆钻孔施工完成后再施工第三注浆钻孔，通过第一注浆钻孔的灌注浆液在地层中的吸浆和扩散情况对第二注浆钻孔进行调整，通过第二注浆钻孔的灌注浆液在地层中的吸浆和扩散情况对第三注浆钻孔进行调整，进而提高注浆灭火法的灭火效果。
在一些实施例中，注浆灭火法还包括：对注浆钻孔的灭火情况进行检验。
具体地，通过对注浆钻孔的灭火情况进行检验，确定注浆灭火法的灭火效果，提高注浆灭火法的可靠性。
在一些实施例中，对注浆钻孔的灭火情况进行检验包括：设置检验钻孔对着火点的温度进行检测；若检验钻孔的全孔温度小于100℃，则判定已灭火。
具体地，在对注浆灭火法的灭火情况进行检验时，可通过设置检验钻孔对着火点的温度进行检测，检验钻孔可以单独设置，也可以将部分第三注浆钻孔作为检验钻孔对注浆灭火的情况进行检验，通过对检验钻孔的全孔温度进行检测，若全孔最高温度小于100℃，且90％以上的检验钻孔的最高温度稳定在70℃以下，则判定注浆灭火法已灭火。
可选地，在对地表着火区进行检验时，可通过地表着火征状消失，无刺鼻烟气外散为检验标准判定地表着火区是否达到灭火效果。
在一些实施例中，浆液包括粉煤灰浆液、粘土浆液和粉煤灰粘土浆液，其中，粉煤灰浆液的水灰比为5:1-1:1.3，粉煤灰浓度≥15％，粘土浆液的水灰比为3:1-1:2，粉煤灰粘土浆液的水固比为5:1-1:1.3。
具体地，粉煤灰浆液为水、粉煤灰和外加剂通过搅拌形成浓度适宜，流动性较好的稳定浆液，主要用于灌注着火区残煤裂隙，也可注浆充填巷道或采空区。浆液水灰比设计为5:1-1:1.3，粉煤灰浆液浓度大于15％，即不宜低于15％。比如水灰比1:0.6，本发明实施例并不对粉煤灰的浆液水灰比和浓度进行具体的限定，以实际实施为准。
粘土浆液为水、粘土和外加剂通过搅拌形成浓度适宜，流动性较好的稳定浆液，浆液临界稳定时间为20-60min。粘土浆液的渗透性好，便于输送，主要用于充填巷道和采空区空洞，浆液水灰比范围3:1-1:2。例如，采用粘土浆液灌注着火区残煤裂隙，可以掺加适量石灰，采用泥浆灭火时，泥浆水土比为8:1-3:1。
粉煤灰粘土浆液为水、粉煤灰、粘土和外加剂通过搅拌形成浓度适宜，流动性较好的稳定浆液，用于充填着火区残煤裂隙及巷道空洞，粘土材料需经过预先破碎，再进入搅拌池与粉煤灰混合，浆液水固比范围5:1-1:1.3，粘土与粉煤灰的质量比根据实际实施情况确定。
需要说明的是，由于注浆目标层位类型比较广泛，注浆目标层位包括着火区、燃空区、部分采空区、巷道、采动裂缝和断层裂缝，注浆目标层的空间和裂缝尺寸不同，可注性差异较大，需要采用性能不同的多种类型的浆液。例如，对于着火规模较大的区域，可适当灌注粉煤灰石灰浆液，低浓度浆液一般为配置好的惰性充填材料，除降低温度外，还可起到封闭地层裂隙的作用。而对于采空区、巷道空洞等，需灌注一定量的高浓度浆液。本发明并不对注浆目标层位的浆液类型进行具体的限定，以实际实施为准。
例如，由于粉煤灰浆液具有碱性，有利于于残煤自燃灭火，在残煤着火区采用粉煤灰浆液或粉煤灰粘土浆液时，可以掺加石灰，石灰掺加量不超过粘土或粉煤灰重量的一半，比如石灰掺加量为10-50％，灭火浆液为低浓度浆液，浆液水灰比设计为5:1-1:1，通过在浆液中掺加石灰以提高注浆灭火效果。
例如，在对巷道和采空区空洞充填注浆时，可以选择粉煤灰浆液、粘土浆液或粉煤灰粘土复合浆液，具体实施时可以选用高浓度浆液，而且还可以在浆液中掺加泵送剂，增加浆液的流动性，浆液水灰比设计为2:1-1:2。
本发明实施例通过对注浆钻孔内注浆，使火区裂隙基本充填，火区处于封闭状态后停止注浆，即着火区内煤、岩及气体温度降至100℃以下，且48小时内无上升趋势时停止注浆。
在一些实施例中，浆液的注浆量为：Q浆＝K×H×S×n×η/a，其中，Q浆为注浆量/m3，K为注浆备用系数，K取值为1.05-1.20；H为煤自燃深度/m；S为火区内煤层温度异常平面面积/m2；n为火区煤岩体孔隙率，n的取值为0.15-0.30，η为浆液充填系数，η取值为0.85～0.95，a为浆液结石率。
本发明实施例通过对残煤着火区空隙率，煤自燃深度，着火区范围可计算可得出着火区空隙体积，结合粉煤灰浆液充填性能计算得出浆液的注浆量。
例如，浆液结石率通过试验室实际测量得到。
需要说明的是，由于剥挖法的削坡角度的不同，新裸漏的采空区和煤层面积也不同，导致浆液的注浆量的不同。在对浆液进行注浆时，可以采用集中式或分区式布置，在注浆过程中根据注浆施工数据动态调整注浆参数，提高注浆效果，进而提高注浆灭火法的灭火效果。
在一些实施例中，边坡的削坡采用由边坡顶部至边坡底部、逐平盘削坡的方式。
具体地，剥挖法对火区边坡进行削坡时，采用由上至下，逐平盘削坡的方式进行削坡操作，对于边坡浅部自燃情况，采用削坡直接挖除的方式消除火源，达到消除自燃源的效果。对于温度过高的火区，可先注水或灌注稀浆降温，再剥离施工。
本发明实施例根据火区赋存范围，对着火深度在削坡线附近的，采用剥离挖除法，将着火源全部挖除，只对新裸漏煤层或采空区进行钻孔注浆施工。剥离挖除后，将坡面整平。对火区赋存在削坡线以下较大深度的区域，全部开挖工作量大，因此在开展第一级削坡平盘作业的过程中，待具备钻孔施工条件后，对着火区进行注浆灭火，灭火完成后，再逐级开展下一级削坡平盘及着火区灭火作业，本发明实施例通过将剥挖法和注浆灭火法结合的方式，提高灭火效果。
例如，削坡角度为36°、33°、25°，削坡角度是指削坡面与水平线之间的夹角，削坡角度根据边坡稳定性对削坡角度进行确定，坡度越小越稳定，本发明实施例并不对削坡角度进行具体的限定，以具体实施时边坡稳定性确定实际的削坡角度。
在一些实施例中，回填隔离法包括：对剥离产生的裸露煤层沿垂直于边坡的方向向边坡内剥挖10-30米；对剥挖区回填黄土或灌注浆液封堵形成保护隔离带。
具体地，本发明实施例在边坡剥离作业的未着火区，对剥离产生的新裸漏采空区或巷道进行注浆封堵，对剥离产生的新煤层沿煤层倾向剥挖10-30m，再回填黄土或灌注高浓度浆液封堵，形成保护隔离带，通过回填隔离法对因边坡剥离产生的新裸漏煤层或采空区进行封闭隔离，提高灭火效果。
本发明实施例的露天矿煤层防灭火方法应用在露天矿中，该露天矿存在多处自燃点，部分场地的多个火区面积已扩大并连成一片，形成一处大火区，根据露天矿的地形条件、残煤自燃区情况及场内外施工环境，对着火区分为18个着火区，并进行分区域处理。
实施例1
露天矿东部火区面积约33.43万平方米，共4片火区。其中，1号火区位于E2750、N870附近，面积约8.13万平方米；2号火区位于E2400、N760附近，面积约12.09万平方米；3号火区位于E2380、N620附近，面积约6.30万平方米；4号火区位于E2400、SN0附近，面积约6.92万平方米。
露天矿东部火区燃烧程度严重，周边涉及煤矿主要有老五七井、东部井和原高德煤矿，其中上部为老五七井采空区及巷道漏风，导致的中间层煤层自燃，下部为东部井和原高德矿采空区及巷道漏风，导致的太平层煤层自燃。而且露天矿内排矸石附着与坑底上部，因分选矸石原煤不充分，导致内排矸石赋存热值较高，赋存热值约800至1500卡，在充分氧化中发生自燃。针对露天矿东部的自燃发火成因结合煤层的赋存参数和地质参数，采用剥挖法、注浆灭火法和回填隔离法相结合的方式进行灭火，即表面采用洒水降温、挖除平整的方式，深部采用洒水降温、挖除换填并部分注浆封堵的措施。
实施例2
露天矿中部火区面积约15.46万平方米，共4片火区。其中，5号火区位于E2100、N550附近，面积约7.23万平方米；9号火区位于E1050、N280附近，面积约5.23万平方米；10号火区位于E1230、N100附近，面积约2.38万平方米；12号火区位于E460、N100附近，面积约0.61万平方米。
5号火区的着火煤层主要为太平层和内排矸石，着火引发因素有两个，第一，东部井和高海煤矿采矿形成的采空区及巷道中的残煤因氧化条件充分，且持续不断地漏风，提供了足够的连续供氧条件，因氧化产生的热量无法排出，而引发自燃，第二，露天矿内排矸石附着与坑底上部，因分选矸石原煤不充分，导致内排矸石赋存热值较高，赋存热值约800至1500卡，在充分氧化中发生自燃。针对5号火区的自燃发火成因结合煤层的赋存参数和地质参数，采用剥挖法、注浆灭火法和回填隔离法相结合的方式进行灭火，表面宜采用洒水降温、挖除平整的方式，深部采用洒水降温、挖除换填并部分注浆封堵的措施，同时开展分选，筛分有热值煤矸石充分利用，防治复燃，提高防灭火效果。
9号火区自燃成因为露天矿内排矸石附着于北帮边坡和坑底，分选矸石原煤不充分，导致内排矸石赋存热值较高，赋存热值约800至1500卡，在充分氧化中发生自燃，针对9号火区，采用剥挖法和回填隔离法相结合的方式进行灭火，即采用挖除换填并开展分选，筛分有热值部分充分利用，防治复燃。
10号与12号火区成因为坑底露头残煤在充分氧化后自燃发火，残煤热值约为2000至2500卡，本发明实施例采用剥挖法和回填隔离法相结合的方式进行灭火，采用洒水降温后挖除分选利用，并对此区域覆盖级配岩土体覆盖。
实施例3
露天矿北部火区面积约5.69万平方米，共4片火区，其中，8号火区位于E920、N650附近，面积约0.68万平方米；7号火区位于E980、N820附近，面积约3.21万平方米；6号火区位于E1000、N1100附近，面积约0.57万平方米；11号火区位于E200、N1120附近，面积约1.18万平方米。
露天矿北部火区自燃成因为露天矿内排矸石附着于北帮边坡，分选矸石原煤不充分，导致内排矸石赋存热值较高，赋存热值约800至1500卡，在充分氧化中发生自燃。针对露天矿北部火区的自燃发火现象，本发明实施例采用剥挖法和回填隔离法相结合的方式进行灭火，采用洒水降温、挖除换填和削坡平盘的措施，并开展分选，筛分有热值的煤矸石充分利用，防治复燃。
实施例4
露天矿西部火区面积约7.62万平方米，共5片火区，其中，13号火区位于W360、N1200附近，面积约2.63万平方米；14号火区位于W540、N930附近，面积约0.99万平方米；15号火区位于W600、N830附近，面积约0.23万平方米；16号火区位于W660、N1050附近，面积约0.56万平方米；17号火区位于W700、N900附近，面积约3.20万平方米。
13号火区自燃成因为露天矿内排矸石附着于北帮边坡，分选矸石原煤不充分，导致内排矸石赋存热值较高，赋存热值约800至1500卡，在充分氧化中发生自燃。针对此区域自燃发火现象，本发明实施例采用剥挖法进行灭火，即采用削坡平盘，挖除自燃源头，并开展分选，筛分有热值部分充分利用，防治复燃。
14号、16号和17号火区燃烧程度严重，着火煤层主要为深部孙本层和太平层煤层，着火引发因素为兴海西部煤矿和太平五坑采矿形成的采空区及巷道中的残煤因氧化条件充分，且持续不断地漏风，提供了足够的连续供氧条件，因氧化产生的热量无法排出，而引发自燃。针对自燃发火成因，采用剥挖法和注浆灭火法相结合的方式进行灭火，表面采用洒水降温、削坡平盘的方式，深部采用洒水降温、注浆封堵的措施。
15号火区成因为西北边坡露头残煤在充分氧化后自燃发火，残煤热值约为2000至2500卡。本发明实施例采用剥挖法和回填隔离法相结合的方式进行灭火，即采用洒水降温后挖除，并分选利用，对此区域覆盖级配岩土体覆盖避免复燃。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，包括：
根据预先获取的露天矿所在位置的火区的燃烧参数、煤层的赋存参数和地质参数选择不同的灭火方式，其中，所述灭火方式包括注浆灭火法、回填隔离法和剥挖法至少一种；
根据所述火区的边坡稳定性确定边坡的削坡角度；
根据煤炭自燃勘查参数确定煤自燃深度；
根据所述削坡角度和煤自燃深度确定着火区范围；
将选择的所述灭火方式对着火区范围进行灭火。
2.根据权利要求1所述的露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，根据煤炭自燃勘查参数确定煤自燃深度包括：
采用物探确定温度异常区；
在温度异常区采用先导钻孔进行判断；
若孔内温度大于400℃，则判定为着火点；
根据着火点的着火深度对煤自燃深度进行确定。
3.根据权利要求2所述的露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，所述注浆灭火法包括：
根据地质参数对注浆钻孔的间距进行确定；
根据所述煤自燃深度对所述注浆钻孔的深度进行确定；
根据所述着火点的温度参数对所述注浆钻孔的数量进行确定；
根据所述注浆钻孔的间距、深度、数量进行间隔分序钻孔，并向所述着火点灌注浆液。
4.根据权利要求3所述的露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，所述注浆钻孔包括第一注浆钻孔、第二注浆钻孔和第三注浆钻孔，所述间隔分序为三序间隔施工并以所述第三注浆钻孔为检验钻孔。
5.根据权利要求3所述的露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，所述注浆灭火法还包括：对注浆钻孔的灭火情况进行检验。
6.根据权利要求5所述的露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，对注浆钻孔的灭火情况进行检验包括：
设置检验钻孔对着火点的温度进行检测；
若检验钻孔的全孔温度小于100℃，则判定已灭火。
7.根据权利要求3所述的露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，所述浆液包括粉煤灰浆液、粘土浆液和粉煤灰粘土浆液，其中，所述粉煤灰浆液的水灰比为5:1-1:1.3，粉煤灰浓度≥15％，所述粘土浆液的水灰比为3:1-1:2，所述粉煤灰粘土浆液的水固比为5:1-1:1.3。
8.根据权利要求7所述的露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，所述浆液的注浆量为：Q浆＝K×H×S×n×η/a，其中，Q浆为注浆量/m3，K为注浆备用系数，K取值为1.05-1.20；H为煤自燃深度/m；S为火区内煤层温度异常平面面积/m2；n为火区煤岩体孔隙率，n的取值为0.15-0.30，η为浆液充填系数，η取值为0.85～0.95，a为浆液结石率。
9.根据权利要求1所述的露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，所述边坡的削坡采用由边坡顶部至边坡底部、逐平盘削坡的方式。
10.根据权利要求1所述的露天矿煤层防灭火方法，其特征在于，所述回填隔离法包括：
对剥离产生的裸露煤层沿垂直于边坡的方向向边坡内剥挖10-30米；
对剥挖区回填黄土或灌注浆液封堵形成保护隔离带。
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