CN116181398A - 一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，包括有以下步骤：S1、确定钻孔位置；S2、安装钻孔设施；S3、阻化溶液配制；S4、细水雾系统组装；S5、成雾系统的运行；S6、钻孔的封孔；S7、阻化效果的检验；本发明通过结合氮气、阻化剂、细水雾三者的优点，通过钻孔将氮气阻化细水雾注入到采空区，利用氮气的流动性使阻化细水雾更均匀的分布到采空区内部，同时氮气注入后，减小了采空区内外的压差，可以减少漏风量，降低了氧气的含量，同时阻化细水雾覆盖到煤的表面起到隔绝氧气的作用，从多个方面抑制了长期水浸采空区疏放水后遗煤自然发火的可能，并且由于氮气阻化细水雾的成本较低，一定程度降低矿井灭火的成本。

Description

一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法

技术领域

本发明涉及煤矿防灭火领域，具体而言，涉及一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法。

背景技术

据资料统计，在众多矿井中约有56％存在自然发火危险，其中90％以上是由煤炭自燃而引发的火灾事故。火灾事故的发生给煤矿经济利润以及人员安全带来巨大的损失和威胁，严重影响煤矿企业的安全生产，因此防治煤炭自燃引发的矿井火灾是煤矿日常工作的重中之重。

煤层开采后，采空区裂隙带波及甚至进入上覆含水层时，地下水流入采空区，会造成大量积水。同时，采空区注浆技术的应用及生活用水的影响，也会导致矿井部分采空区形成较大范围的积水区域，为了保证煤层开采时不会出现突水事故，煤层开采前要对有积水的邻近层采空区进行探放水工作。研究表明水浸风干煤体理化性质发生变化，且探放水过程中采空区内发生水气置换现象，带来了更大的漏风量，所以放水后，采空区遗煤具有更大的自燃危险性，所以有必要在探放水后采取进一步的防灭火措施防止采空区内遗煤自燃事故的发生。目前常用的采空区防灭火措施主要有均压通风防灭火技术、凝胶防灭火技术、三相泡沫防灭火技术、注浆防灭火、阻化剂防灭火技术与惰性气体防灭火等。但对于水浸采空区疏放水后遗煤自燃问题的应用受限，防灭火效果也不甚理想。

本发明结合了氮气、阻化剂、细水雾三者的优点，通过钻孔将氮气阻化细水雾注入到采空区，利用氮气的流动性使阻化细水雾更均匀的分布到采空区内部，同时氮气注入后，减小了采空区内外的压差，可以减少漏风量，降低了氧气的含量，同时由于阻化细水雾可以覆盖到煤的表面起到隔绝氧气的作用，从多个方面抑制了长期水浸采空区疏放水后遗煤自然发火的可能。并且由于氮气阻化细水雾的成本较低，可以一定程度降低矿井灭火的成本。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，旨在改善水浸风干煤体理化性质发生变化，且探放水过程中采空区内发生水气置换现象，带来了更大的漏风量，所以放水后，采空区遗煤具有更大的自燃危险性等问题。

本发明实施例提供了一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，包括有以下步骤：

S1、确定钻孔位置：根据矿井的资料以及探放水技术采空区的大小及积水区域的面积资料，从而确定钻孔位置；

S2、安装钻孔设施：在钻孔口处需要下4米套管，钻孔钻入4米左右时，进行扫孔，将套管推入钻孔，直至底部，然后向套管与钻孔之前注入浓度不低于0.7：1的浆液，直至套管内部涌出大量浆液后停止注浆，并且钻孔口处的套管应该安装有法兰盘；

S3、阻化溶液配制：刚开始配制20％的溶液720L，待后期准备使用时，在加入280L水搅拌后进行抽取，在进行配制过程中，应充分搅拌防止有较大颗粒固体物质存在，同时在井下，注意是否有顶部的煤块颗粒落入溶液桶内，进而导致细水雾喷嘴的堵塞损坏；

S4、细水雾系统组装：首先在井上将细水雾喷嘴固定在带法兰盘的圆管上，圆管由两段组成，再连接8mm气体管路和液体管路连接到细水雾喷嘴并检查气密性后，将带喷嘴的圆管连接到钻孔的套管上；

S5、成雾系统的运行：为了使氮气阻化细水雾呈现较好的雾化效果，需要对细水雾系统的参数进行调整，即在系统运行时，先打开注氮管路，先通入气体，然后开启注浆泵，持续成雾6小时；

S6、钻孔的封孔：带喷雾结束后，先关闭注浆泵，然后再关闭注氮管路，将细水雾喷嘴连同圆管一起拆卸下来，然后利用带法兰盘的圆管进行封闭钻孔；

S7、阻化效果的检验：利用前期放入钻孔内的温度传感器和取气束管，定期测量采空区内温度变化和气体浓度变化，判定长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制。

在一种具体的实施方案中，所述S1中的钻孔位置在相邻巷道内向采空区积水区域打钻孔，喷雾覆盖半径十米的圆，因此在长度和高度上间隔15米打一个钻孔，综合考虑两个方向上的距离，选取少且合理的钻孔数，因为是相邻巷道，每个钻孔的长度在15米左右。

在上述实现过程中，通过喷雾覆盖半径，实现对钻孔数量和位置进行进行确定，并且实现合理化的安排，减少钻孔数量，提高煤层安全性。

在一种具体的实施方案中，所述S2中的钻孔口内的浆液待凝固24小时后，钻机扫孔扫进1米，进行耐压试验，耐压试验合格且套管无松动后方再继续进行钻孔，钻孔口处的套管应该安装有法兰盘，方便后续的防灭火操作。

在上述实现过程中，进行的耐压试验可以有效的实现套管的稳定性，并且法兰盘便于后续进行安装连接固定。

在一种具体的实施方案中，所述S3中的阻化溶液配制由于井下容器的限制，每次配制一个钻孔处的阻化溶液，每小时细水雾喷嘴将150L的溶液转化为细水雾喷入采空区，每个钻孔持续注入6个小时以上氮气阻化细水雾效果最佳，因此每次需要配置1000L浓度为15％的氯化钙溶液，但是由于配制好的溶液较长时间的存放会存在溶质沉淀问题，刚开始配制20％的溶液720L。

在上述实现过程中，受到井下容器的影响，对于溶液的配置采用高度度的提前配置，然后在进行进行稀释处理，并且提前预测好溶液的量，然后进行配置。

在一种具体的实施方案中，所述S4中的气体管路由注氮管、压力表、气体流量计、8mmPU防爆管以及对应连接件组成，依次连接检查气密性，井下的注氮管路，注氮管路由矿上人员提前铺设到钻孔附近，液体管路由液体流量计、液体压力表、注浆泵、水箱、8mmPU防爆管以及对应连接件组成。

在上述实现过程中，为了实现对气体管路和液体管路进行检测和控制，并且保持运行的安全性，在气体管路和液体管路上安装若干仪表器械。

在一种具体的实施方案中，所述S4中的两段圆管中的第一段起到固定细水雾的作用，第二段的作用为当雾滴液化为水后，流到圆管上，利用第二段圆管的排水口将液化水排出，细水雾喷嘴背负至井下工作地点后。

在上述实现过程中，通过两端圆管分别实现对溶液进行雾化处理，以及实现对液化水进行排出，提高雾化效果。

在一种具体的实施方案中，所述S5中的参数调整主要是调节氮气和溶液的流量及压力，调节氮气的压力为0.5Mpa，流量为120L/min，溶液的参数主要是通过注浆泵进行调节，调节注浆泵使溶液压力0.3Mpa，溶液流量为150L/h。

在上述实现过程中，参数调节可以实现对氮气和溶液的流量和压力进行控制，有效的使得溶液能够有效的进行雾化，提高雾化的效果。

在一种具体的实施方案中，所述S6中的封闭钻孔之后，为了检验阻化效果，需要安装温度探头和取气束管，将温度传感器和取气束管放入铁管内一起送入钻孔中，然后利用带法兰盘的圆管进行封闭钻孔，在圆管上预留出两个小孔，进行测温和取气。

在上述实现过程中，在进行封闭钻孔后，需要对密封效果进行检测，进而实现对阻化效果进行预测，并且通过预留的小孔，便于后续进行测温和取气。

在一种具体的实施方案中，所述S7中的气体浓度的检测主要监测O₂、CO₂、CO和N₂，发现采空区内部并未持续升温而且标志性气体浓度也未一直上升，说明长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制。

在上述实现过程中，通过对气体浓度的检测，发现采空区内部并未持续升温而且标志性气体浓度也未一直上升，说明长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制。

在一种具体的实施方案中，所述采空区氮气阻化细水雾防灭火方法结合氮气、阻化剂、细水雾三者的优点防治采空区长期水浸煤的自燃；

阻化剂配制细水雾溶液，并且选择氯化钙作为阻化剂，配制不同浓度的阻化剂溶液对浸水煤进行浸泡，然后利用程序升温、TG-DTG、红外光谱实验确定阻化剂最佳浓度，然后试验待稳定成雾后以雾滴扩散距离和雾化锥角为判断材料的应用效果指标；调整高压细水雾系统的参数，以细水雾雾化粒径为物理性能指标；利用激光粒度分析仪测量雾化后的粒度特征，确定成雾系统参数范围，再进行采空区模拟实验，指导改进成雾系统，最终确定最佳现场成雾应用参数。

在上述实现过程中，通过结合氮气、阻化剂和细水雾实现对采空区进行防灭火操作，并且通过试验模拟进行确定最佳的成雾参数。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过实施钻孔注入氮气阻化细水雾，来解决长期水浸采空区疏放水后遗煤自然发火的问题，由于疏放水后采空区内遗煤的自燃性能得到了提升并且单一的防灭火措施错在诸多的弊处，结合氮气、阻化剂、细水雾三者的优点，通过钻孔将氮气阻化细水雾注入到采空区，利用氮气的流动性使阻化细水雾更均匀的分布到采空区内部，同时氮气注入后，减小了采空区内外的压差，可以减少漏风量，降低了氧气的含量，同时由于阻化细水雾可以覆盖到煤的表面起到隔绝氧气的作用，从多个方面抑制了长期水浸采空区疏放水后遗煤自然发火的可能，并且由于氮气阻化细水雾的成本较低，可以一定程度降低矿井灭火的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的步骤流程示意图；

图2为本发明实施方式提供的成雾系统安装示意图；

图3为本发明实施方式提供的氮气阻化细水雾井下连接示意图；

图4为本发明实施方式提供的细水雾喷嘴连接示意图；

图5为本发明实施方式提供的钻孔密封示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本发明通过实施钻孔注入氮气阻化细水雾，来解决长期水浸采空区疏放水后遗煤自然发火的问题，由于疏放水后采空区内遗煤的自燃性能得到了提升并且单一的防灭火措施错在诸多的弊处，结合氮气、阻化剂、细水雾三者的优点，通过钻孔将氮气阻化细水雾注入到采空区，利用氮气的流动性使阻化细水雾更均匀的分布到采空区内部，同时氮气注入后，减小了采空区内外的压差，可以减少漏风量，降低了氧气的含量，同时由于阻化细水雾可以覆盖到煤的表面起到隔绝氧气的作用，从多个方面抑制了长期水浸采空区疏放水后遗煤自然发火的可能，并且由于氮气阻化细水雾的成本较低，可以一定程度降低矿井灭火的成本；旨在改善水浸风干煤体理化性质发生变化，且探放水过程中采空区内发生水气置换现象，带来了更大的漏风量，所以放水后，采空区遗煤具有更大的自燃危险性等问题。

请参阅图1-5，本发明提供一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，包括有以下步骤：

S1、确定钻孔位置：根据矿井的资料以及探放水技术采空区的大小及积水区域的面积资料，从而确定钻孔位置；

S2、安装钻孔设施：在钻孔口处需要下4米套管，钻孔钻入4米左右时，进行扫孔，将套管推入钻孔，直至底部，然后向套管与钻孔之前注入浓度不低于0.7：1的浆液，直至套管内部涌出大量浆液后停止注浆，并且钻孔口处的套管应该安装有法兰盘；

S3、阻化溶液配制：刚开始配制20％的溶液720L，待后期准备使用时，在加入280L水搅拌后进行抽取，在进行配制过程中，应充分搅拌防止有较大颗粒固体物质存在，同时在井下，注意是否有顶部的煤块颗粒落入溶液桶内，进而导致细水雾喷嘴的堵塞损坏；

S4、细水雾系统组装：首先在井上将细水雾喷嘴固定在带法兰盘的圆管上，圆管由两段组成，再连接8mm气体管路和液体管路连接到细水雾喷嘴并检查气密性后，将带喷嘴的圆管连接到钻孔的套管上；

S5、成雾系统的运行：为了使氮气阻化细水雾呈现较好的雾化效果，需要对细水雾系统的参数进行调整，即在系统运行时，先打开注氮管路，先通入气体，然后开启注浆泵，持续成雾6小时；

S6、钻孔的封孔：带喷雾结束后，先关闭注浆泵，然后再关闭注氮管路，将细水雾喷嘴连同圆管一起拆卸下来，然后利用带法兰盘的圆管进行封闭钻孔；

S7、阻化效果的检验：利用前期放入钻孔内的温度传感器和取气束管，定期测量采空区内温度变化和气体浓度变化，判定长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制。

具体的，所述S1中的钻孔位置在相邻巷道内向采空区积水区域打钻孔，喷雾覆盖半径十米的圆，因此在长度和高度上间隔15米打一个钻孔，综合考虑两个方向上的距离，选取少且合理的钻孔数，因为是相邻巷道，每个钻孔的长度在15米左右，通过喷雾覆盖半径，实现对钻孔数量和位置进行进行确定，并且实现合理化的安排，减少钻孔数量，提高煤层安全性。

在具体设置时，所述S2中的钻孔口内的浆液待凝固24小时后，钻机扫孔扫进1米，进行耐压试验，耐压试验合格且套管无松动后方再继续进行钻孔，钻孔口处的套管应该安装有法兰盘，方便后续的防灭火操作，进行的耐压试验可以有效的实现套管的稳定性，并且法兰盘便于后续进行安装连接固定。

在一些具体的实施方案中，所述S3中的阻化溶液配制由于井下容器的限制，每次配制一个钻孔处的阻化溶液，每小时细水雾喷嘴将150L的溶液转化为细水雾喷入采空区，每个钻孔持续注入6个小时以上氮气阻化细水雾效果最佳，因此每次需要配置1000L浓度为15％的氯化钙溶液，但是由于配制好的溶液较长时间的存放会存在溶质沉淀问题，刚开始配制20％的溶液720L，受到井下容器的影响，对于溶液的配置采用高度度的提前配置，然后在进行进行稀释处理，并且提前预测好溶液的量，然后进行配置。

在其他一些实施方案中，所述S4中的气体管路由注氮管、压力表、气体流量计、8mmPU防爆管以及对应连接件组成，依次连接检查气密性，井下的注氮管路，注氮管路由矿上人员提前铺设到钻孔附近，液体管路由液体流量计、液体压力表、注浆泵、水箱、8mmPU防爆管以及对应连接件组成，为了实现对气体管路和液体管路进行检测和控制，并且保持运行的安全性，在气体管路和液体管路上安装若干仪表器械。

在本发明中，所述S4中的两段圆管中的第一段起到固定细水雾的作用，第二段的作用为当雾滴液化为水后，流到圆管上，利用第二段圆管的排水口将液化水排出，细水雾喷嘴背负至井下工作地点后，通过两端圆管分别实现对溶液进行雾化处理，以及实现对液化水进行排出，提高雾化效果。

在一种具体的实施方案中，所述S5中的参数调整主要是调节氮气和溶液的流量及压力，调节氮气的压力为0.5Mpa，流量为120L/min，溶液的参数主要是通过注浆泵进行调节，调节注浆泵使溶液压力0.3Mpa，溶液流量为150L/h，参数调节可以实现对氮气和溶液的流量和压力进行控制，有效的使得溶液能够有效的进行雾化，提高雾化的效果。

可以理解，在其他实施例中，所述S6中的封闭钻孔之后，为了检验阻化效果，需要安装温度探头和取气束管，将温度传感器和取气束管放入铁管内一起送入钻孔中，然后利用带法兰盘的圆管进行封闭钻孔，在圆管上预留出两个小孔，进行测温和取气，在进行封闭钻孔后，需要对密封效果进行检测，进而实现对阻化效果进行预测，并且通过预留的小孔，便于后续进行测温和取气。

在本实施例中，所述S7中的气体浓度的检测主要监测O₂、CO₂、CO和N₂，发现采空区内部并未持续升温而且标志性气体浓度也未一直上升，说明长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制，通过对气体浓度的检测，发现采空区内部并未持续升温而且标志性气体浓度也未一直上升，说明长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制。

可选地，所述采空区氮气阻化细水雾防灭火方法结合氮气、阻化剂、细水雾三者的优点防治采空区长期水浸煤的自燃；

阻化剂配制细水雾溶液，并且选择氯化钙作为阻化剂，配制不同浓度的阻化剂溶液对浸水煤进行浸泡，然后利用程序升温、TG-DTG、红外光谱实验确定阻化剂最佳浓度，然后试验待稳定成雾后以雾滴扩散距离和雾化锥角为判断材料的应用效果指标；调整高压细水雾系统的参数，以细水雾雾化粒径为物理性能指标；利用激光粒度分析仪测量雾化后的粒度特征，确定成雾系统参数范围，再进行采空区模拟实验，指导改进成雾系统，最终确定最佳现场成雾应用参数，通过结合氮气、阻化剂和细水雾实现对采空区进行防灭火操作，并且通过试验模拟进行确定最佳的成雾参数。

该采空区氮气阻化细水雾防灭火方法的工作原理：

第一步、确定钻孔位置：根据矿井的资料以及探放水技术采空区的大小及积水区域的面积等资料，从而确定钻孔位置；在相邻巷道内向采空区积水区域打钻孔，喷雾覆盖半径十米的圆，因此在长度和高度上间隔15米打一个钻孔，应该综合考虑两个方向上的距离，选取少且合理的钻孔数，因为是相邻巷道，每个钻孔的长度在15米左右；

第二步、安装钻孔设施：在钻孔口处需要下4米套管，钻孔钻入4米左右时，进行扫孔，将套管推入钻孔，直至底部，然后向套管与钻孔之前注入浓度不低于0.7：1的浆液，直至套管内部涌出大量浆液后停止注浆，待凝固24小时后，钻机扫孔扫进1米，进行耐压试验，耐压试验合格且套管无松动后方可再继续进行钻孔，钻孔口处的套管应该安装有法兰盘，方便后续的防灭火操作；

第三步、阻化溶液配制：由于井下容器的限制，每次配制一个钻孔处的阻化溶液，每小时细水雾喷嘴可以将150L的溶液转化为细水雾喷入采空区，每个钻孔持续注入6个小时以上氮气阻化细水雾效果最佳，因此每次需要配置1000L浓度为15％的氯化钙溶液，但是由于配制好的溶液较长时间的存放会存在溶质沉淀等问题，因此刚开始配制20％的溶液720L，待后期准备使用时，在加入280L水搅拌后进行抽取。在进行配制过程中，应充分搅拌防止有较大颗粒固体物质存在，同时在井下，应该注意是否有顶部的煤块等颗粒落入溶液桶内，进而导致细水雾喷嘴的损坏；

第四步、细水雾系统组装：首先在井上将细水雾喷嘴固定在带法兰盘的圆管上，圆管由两段组成，第一段起到固定细水雾的作用，第二段的作用为，当雾滴液化为水后，流到圆管上，利用第二段圆管的排水口可将液化水排出，细水雾喷嘴背负至井下工作地点后，连接8mm气体管路和液体管路连接到细水雾喷嘴并检查气密性后，将带喷嘴的圆管连接到钻孔的套管上；气体管路由注氮管、压力表、气体流量计、8mmPU防爆管以及对应连接件组成，依次连接检查气密性即可，井下的注氮管路，注氮管路由矿上人员提前铺设到钻孔附近；液体管路由液体流量计、液体压力表、注浆泵、水箱、8mmPU防爆管以及对应连接件组成；

第五步、成雾系统的运行：为了使氮气阻化细水雾呈现较好的雾化效果，需要对细水雾系统的参数进行调整，主要是调节氮气和溶液的流量及压力，调节氮气的压力为0.5Mpa，流量为120L/min，溶液的参数主要是通过注浆泵进行调节，调节注浆泵使溶液压力0.3Mpa，溶液流量为150L/h；在系统运行时，应该先打开注氮管路，先通入气体，然后开启注浆泵，持续成雾6小时；

第六步、钻孔的封孔：带喷雾结束后，先关闭注浆泵，然后在关闭注氮管路，将细水雾喷嘴连同圆管一起拆卸下来，为了检验阻化效果，需要安装温度探头和取气束管，将温度传感器和取气束管放入铁管内一起送入钻孔中，然后利用带法兰盘的圆管进行封闭钻孔，在圆管上预留出两个小孔，可以进行测温和取气；

第七步、阻化效果的检验：利用前期放入钻孔内的温度传感器和取气束管，定期测量采空区内温度变化和气体浓度变化，气体主要监测O2、CO2、CO、N2等，可以发现采空区内部并未持续升温而且标志性气体浓度也未一直上升，说明长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，包括有以下步骤：

S1、确定钻孔位置：根据矿井的资料以及探放水技术采空区的大小及积水区域的面积资料，从而确定钻孔位置；

S2、安装钻孔设施：在钻孔口处需要下4米套管，钻孔钻入4米左右时，进行扫孔，将套管推入钻孔，直至底部，然后向套管与钻孔之前注入浓度不低于0.7：1的浆液，直至套管内部涌出大量浆液后停止注浆，并且钻孔口处的套管应该安装有法兰盘；

S3、阻化溶液配制：刚开始配制20％的溶液720L，待后期准备使用时，在加入280L水搅拌后进行抽取，在进行配制过程中，应充分搅拌防止有较大颗粒固体物质存在，同时在井下，注意是否有顶部的煤块颗粒落入溶液桶内，进而导致细水雾喷嘴的堵塞损坏；

S4、细水雾系统组装：首先在井上将细水雾喷嘴固定在带法兰盘的圆管上，圆管由两段组成，再连接8mm气体管路和液体管路连接到细水雾喷嘴并检查气密性后，将带喷嘴的圆管连接到钻孔的套管上；

S5、成雾系统的运行：为了使氮气阻化细水雾呈现较好的雾化效果，需要对细水雾系统的参数进行调整，即在系统运行时，先打开注氮管路，先通入气体，然后开启注浆泵，持续成雾6小时；

S6、钻孔的封孔：带喷雾结束后，先关闭注浆泵，然后再关闭注氮管路，将细水雾喷嘴连同圆管一起拆卸下来，然后利用带法兰盘的圆管进行封闭钻孔；

S7、阻化效果的检验：利用前期放入钻孔内的温度传感器和取气束管，定期测量采空区内温度变化和气体浓度变化，判定长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制。

2.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S1中的钻孔位置在相邻巷道内向采空区积水区域打钻孔，喷雾覆盖半径十米的圆，因此在长度和高度上间隔15米打一个钻孔，综合考虑两个方向上的距离，选取少且合理的钻孔数，因为是相邻巷道，每个钻孔的长度在15米左右。

3.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S2中的钻孔口内的浆液待凝固24小时后，钻机扫孔扫进1米，进行耐压试验，耐压试验合格且套管无松动后方再继续进行钻孔，钻孔口处的套管应该安装有法兰盘，方便后续的防灭火操作。

4.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S3中的阻化溶液配制由于井下容器的限制，每次配制一个钻孔处的阻化溶液，每小时细水雾喷嘴将150L的溶液转化为细水雾喷入采空区，每个钻孔持续注入6个小时以上氮气阻化细水雾效果最佳，因此每次需要配置1000L浓度为15％的氯化钙溶液，但是由于配制好的溶液较长时间的存放会存在溶质沉淀问题，刚开始配制20％的溶液720L。

5.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S4中的气体管路由注氮管、压力表、气体流量计、8mmPU防爆管以及对应连接件组成，依次连接检查气密性，井下的注氮管路，注氮管路由矿上人员提前铺设到钻孔附近，液体管路由液体流量计、液体压力表、注浆泵、水箱、8mmPU防爆管以及对应连接件组成。

6.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S4中的两段圆管中的第一段起到固定细水雾的作用，第二段的作用为当雾滴液化为水后，流到圆管上，利用第二段圆管的排水口将液化水排出，细水雾喷嘴背负至井下工作地点后。

7.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S5中的参数调整主要是调节氮气和溶液的流量及压力，调节氮气的压力为0.5Mpa，流量为120L/min，溶液的参数主要是通过注浆泵进行调节，调节注浆泵使溶液压力0.3Mpa，溶液流量为150L/h。

8.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S6中的封闭钻孔之后，为了检验阻化效果，需要安装温度探头和取气束管，将温度传感器和取气束管放入铁管内一起送入钻孔中，然后利用带法兰盘的圆管进行封闭钻孔，在圆管上预留出两个小孔，进行测温和取气。

9.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述S7中的气体浓度的检测主要监测O₂、CO₂、CO和N₂，发现采空区内部并未持续升温而且标志性气体浓度也未一直上升，说明长期水浸采空区疏放水后遗煤自燃现象得到了抑制。

10.根据权利要求1所述的一种采空区氮气阻化细水雾防灭火方法，其特征在于，所述采空区氮气阻化细水雾防灭火方法结合氮气、阻化剂、细水雾三者的优点防治采空区长期水浸煤的自燃；

阻化剂配制细水雾溶液，并且选择氯化钙作为阻化剂，配制不同浓度的阻化剂溶液对浸水煤进行浸泡，然后利用程序升温、TG-DTG、红外光谱实验确定阻化剂最佳浓度，然后试验待稳定成雾后以雾滴扩散距离和雾化锥角为判断材料的应用效果指标；调整高压细水雾系统的参数，以细水雾雾化粒径为物理性能指标；利用激光粒度分析仪测量雾化后的粒度特征，确定成雾系统参数范围，再进行采空区模拟实验，指导改进成雾系统，最终确定最佳现场成雾应用参数。

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