本發(fā)明涉及淺埋深易自燃煤層防滅火，具體而言，涉及一種礦井中漏風(fēng)通道的封堵方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，隨著中國煤炭資源的進(jìn)一步開發(fā)，深層及深部煤炭資源被大量開采，高瓦斯礦井以及高應(yīng)力、高水壓、高硫、自燃傾向性煤層開采等在井下開采條件日趨復(fù)雜化，對(duì)礦井安全開采提出了更高要求，尤其是在開采煤層自燃傾向性高的煤層時(shí)，容易發(fā)生因通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流紊亂，導(dǎo)致采空區(qū)漏風(fēng)造成煤層自燃現(xiàn)象。

2、在相關(guān)技術(shù)中，煤層自燃防治措施主要采用預(yù)防性灌漿防滅火方法，采用鉆孔和注漿管向煤層深部鉆孔注入惰性物質(zhì)，以達(dá)到隔絕空氣、降低煤層溫度、抑制煤層自燃的目的。然而，鉆孔灌漿方法需要一定的鉆孔設(shè)備和注漿材料，施工難度大，成本高，且施工條件要求嚴(yán)格。因此，仍存在無法有效對(duì)礦井中的漏洞通道進(jìn)行封堵的技術(shù)問題。

3、針對(duì)上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種礦井中漏風(fēng)通道的封堵方法、裝置和系統(tǒng)，以至少解決無法有效對(duì)礦井中的漏風(fēng)通道進(jìn)行封堵的技術(shù)問題。

2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種礦井中漏風(fēng)通道的封堵方法。該方法可以包括：獲取礦井中巖層的垂直剖面圖像，其中，垂直剖面圖像用于表示礦井中不同深度下不同類型的巖層的分布狀況；基于垂直剖面圖像，分別確定不同類型的巖層對(duì)應(yīng)的冒落帶的高度信息，其中，冒落帶為處于異常狀態(tài)的巖層的區(qū)域；基于高度信息，以及礦井的工作面與礦井中巷道之間的距離信息，確定礦井中泡沫注入孔的角度信息，其中，工作面為礦井中正在執(zhí)行采礦作業(yè)任務(wù)的區(qū)域；確定礦井中采空區(qū)的目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域，并按照角度信息，將泡沫注入管通過泡沫注入孔伸入到目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域中，以封堵采空區(qū)與礦井的外界環(huán)境之間的漏風(fēng)通道，以及采空區(qū)與工作面之間的漏風(fēng)通道，其中，采空區(qū)為礦井中已執(zhí)行過采礦作業(yè)任務(wù)的區(qū)域，目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域的采空區(qū)中漏風(fēng)程度高于漏風(fēng)程度閾值。

3、可選地，基于垂直剖面圖像，分別確定不同類型的巖層對(duì)應(yīng)的冒落帶的高度信息，包括：從垂直剖面圖像中，確定不同類型的巖層的硬度等級(jí)；分別確定不同硬度等級(jí)對(duì)應(yīng)的冒落帶的高度信息。

4、可選地，硬度等級(jí)包括第一硬度等級(jí)、第二硬度等級(jí)、第三硬度等級(jí)和第四硬度等級(jí)，第一硬度等級(jí)的巖層的硬度，大于第二硬度等級(jí)的巖層的硬度，第三硬度等級(jí)的巖層的硬度，大于第四硬度等級(jí)的巖層的硬度，第二硬度等級(jí)的巖層的硬度，大于第三硬度等級(jí)的巖層的硬度，其中，分別確定不同硬度等級(jí)對(duì)應(yīng)的冒落帶的高度信息，包括：基于礦井中巖層的總厚度，分別確定不同硬度等級(jí)對(duì)應(yīng)的冒落帶的高度信息。

5、可選地，該方法還包括：從巷道中，確定出與工作面相鄰的目標(biāo)巷道；確定目標(biāo)巷道與工作面之間的距離信息。

6、可選地，基于高度信息，以及礦井的工作面與礦井中巷道之間的距離信息，確定礦井中泡沫注入孔的角度信息，包括：基于泡沫注入孔與目標(biāo)巷道之間的距離，以及距離信息確定角度信息。

7、可選地，確定礦井中采空區(qū)的目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域，包括：在采空區(qū)部署氣體釋放點(diǎn)、第一測點(diǎn)、第二測點(diǎn)和第三測點(diǎn)，其中，第一測點(diǎn)與第二測點(diǎn)之間的間距，與第二測點(diǎn)與第三測點(diǎn)之間的間距相同；在氣體釋放點(diǎn)釋放目標(biāo)氣體，并檢測第一測點(diǎn)、第二測點(diǎn)和第三測點(diǎn)三者所處位置的氣體濃度；基于氣體濃度，確定第一測點(diǎn)與第二測點(diǎn)之間的第一氣體濃度峰值時(shí)間差，以及第二測點(diǎn)與第三測點(diǎn)之間的第二氣體濃度峰值時(shí)間差；基于間距與第一氣體濃度峰值時(shí)間差，確定第一測點(diǎn)與第二測點(diǎn)之間的第一風(fēng)速，并基于間距與第二氣體濃度峰值時(shí)間差，確定第二測點(diǎn)與第三測點(diǎn)之間的第二風(fēng)速；基于第一風(fēng)速與第二風(fēng)速二者之間的差值，確定目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域，其中，差值與漏風(fēng)程度呈正相關(guān)。

8、可選地，基于第一風(fēng)速與第二風(fēng)速二者之間的差值，確定目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域，包括：響應(yīng)于差值超過差值閾值，基于第二測點(diǎn)，確定目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域。

9、可選地，漏風(fēng)通道包括外部漏風(fēng)通道和內(nèi)部漏風(fēng)通道，泡沫注入孔包括高位泡沫注入孔和低位泡沫注入孔，高位泡沫注入孔用于封堵采空區(qū)與外界環(huán)境之間的外部漏風(fēng)通道，低位泡沫注入孔用于封堵采空區(qū)與工作面之間的內(nèi)部漏風(fēng)通道，其中，將泡沫注入管通過泡沫注入孔伸入到目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域中，以封堵采空區(qū)與礦井的外界環(huán)境之間的漏風(fēng)通道，以及采空區(qū)工作面之間的漏風(fēng)通道，包括：將泡沫注入管通過高位泡沫注入孔伸入到目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域中，并控制泡沫注入管向目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域注入泡沫，以封堵外部漏風(fēng)通道；將泡沫注入管通過低位泡沫注入孔伸入到目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域中，并控制泡沫注入管向目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域注入泡沫，以封堵內(nèi)部漏風(fēng)通道。

10、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種礦坑中巖層應(yīng)力的提示裝置。該裝置可以包括：獲取單元，用于獲取礦井中巖層的垂直剖面圖像，其中，垂直剖面圖像用于表示礦井中不同深度下不同類型的巖層的分布狀況；第一確定單元，用于基于垂直剖面圖像，分別確定不同類型的巖層對(duì)應(yīng)的冒落帶的高度信息，其中，冒落帶為在礦井的工作面上方，處于異常狀態(tài)的巖層的區(qū)域，工作面為礦井中正在執(zhí)行采礦作業(yè)任務(wù)的區(qū)域；第二確定單元，用于基于高度信息，以及礦井的工作面與礦井中巷道之間的距離信息，確定礦井中泡沫注入孔的角度信息，其中，工作面為礦井中正在執(zhí)行采礦作業(yè)任務(wù)的區(qū)域；封堵單元，用于確定礦井中采空區(qū)的目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域，并按照角度信息，將泡沫注入管通過泡沫注入孔伸入到目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域中，以封堵采空區(qū)與礦井的外界環(huán)境之間的漏風(fēng)通道，以及采空區(qū)與工作面之間的漏風(fēng)通道，其中，采空區(qū)為礦井中已執(zhí)行過采礦作業(yè)任務(wù)的區(qū)域，目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域的采空區(qū)中漏風(fēng)程度高于漏風(fēng)程度閾值。

11、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種礦坑中巖層應(yīng)力的提示系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括：泡沫比例混合裝置，用于將泡沫劑與水混合生成泡沫；氣液混合裝置，與泡沫比例混合裝置連接，用于將泡沫與壓風(fēng)混合，形成泡沫輸送流；泡沫輸送管路，與氣液混合裝置連接，用于響應(yīng)于礦井中的采空區(qū)存在目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域，將泡沫輸送流輸送到礦井中的高位泡沫注入孔和低位泡沫注入孔，其中，采空區(qū)為礦井中已執(zhí)行過采礦作業(yè)任務(wù)的區(qū)域，目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域?yàn)椴煽諈^(qū)中漏風(fēng)程度高于漏風(fēng)程度閾值的區(qū)域；高位泡沫注入孔，用于將泡沫輸送流注入目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域，以封堵采空區(qū)礦井的外界環(huán)境之間的漏風(fēng)通道；低位泡沫注入孔，用于將泡沫輸送流注入目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域，以封堵采空區(qū)與礦井中工作面之間的漏風(fēng)通道，其中，工作面為礦井中正在執(zhí)行采礦作業(yè)任務(wù)的區(qū)域，低位泡沫注入孔的角度信息為基于礦井中冒落帶的高度信息，以及工作面與礦井中巷道之間的距離信息確定的，高度信息為基于礦井中巖層的垂直剖面圖像確定的，垂直剖面圖像用于表示礦井中不同深度下不同類型的巖層的分布狀況，冒落帶為在礦井中處于異常狀態(tài)的巖層的區(qū)域；動(dòng)力裝置，與泡沫比例混合裝置相連接，用于向泡沫比例混合裝置和氣液混合裝置提供動(dòng)力。

12、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供一種還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在程序運(yùn)行時(shí)控制計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的方法。

13、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種處理器。該處理器用于運(yùn)行程序，其中，程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的方法。

14、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述本技術(shù)實(shí)施例的方法。

15、在本發(fā)明實(shí)施例中，通過巖層垂直剖面分析、冒落帶高度計(jì)算、泡沫注入孔角度設(shè)計(jì)和泡沫定點(diǎn)注入策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井采空區(qū)漏風(fēng)通道的有效封堵。通過獲取礦井巖層的垂直剖面圖像，能夠直觀地了解不同深度下巖層的類型和分布狀況。通過垂直剖面圖像，可以準(zhǔn)確計(jì)算出不同巖層類型對(duì)應(yīng)的冒落帶高度，確保了后續(xù)泡沫注入的定點(diǎn)和針對(duì)性，提高了封堵效果的可靠性。基于冒落帶的高度信息和工作面與巷道之間的距離，科學(xué)地確定泡沫注入孔的角度，確保泡沫能夠精確注入冒落帶區(qū)域，封堵采空區(qū)與外界的漏風(fēng)通道。角度的合理設(shè)計(jì)是泡沫有效擴(kuò)散和覆蓋的關(guān)鍵，可以最大化泡沫的封堵效率，減少不必要的泡沫消耗。通過礦井通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)，確定采空區(qū)中的目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域。將泡沫注入管直接伸入上述目標(biāo)漏風(fēng)區(qū)域，可以針對(duì)性地進(jìn)行封堵，避免了盲目操作，提高了防滅火措施的效率。通過泡沫低位定點(diǎn)注入，進(jìn)一步封堵工作面與采空區(qū)之間的漏風(fēng)通道，減少氧氣供給，有效防止煤炭自燃。采空區(qū)的煤炭自燃通常與氧氣的供給有關(guān)，而氧氣主要通過冒落帶和工作面與采空區(qū)之間的漏風(fēng)通道進(jìn)入。通過上述封堵方法，可以顯著降低氧氣進(jìn)入采空區(qū)的量，從而減少煤炭自燃的風(fēng)險(xiǎn)，保障礦井安全。封堵漏風(fēng)通道不僅能夠減少采空區(qū)的氧氣供給，還可以改善礦井的通風(fēng)狀況。避免了新鮮風(fēng)流的浪費(fèi)，提高了風(fēng)流的定向性和可控性，對(duì)于節(jié)約能源、降低通風(fēng)成本、優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)具有重要意義。

16、在該實(shí)施例中，考慮到相關(guān)技術(shù)中的防滅火措施往往缺乏針對(duì)性，效果有限。上述方法通過精準(zhǔn)定位和定點(diǎn)泡沫注入，實(shí)現(xiàn)了對(duì)漏風(fēng)通道的精準(zhǔn)封堵，提高了防滅火技術(shù)的效率和針對(duì)性，對(duì)于預(yù)防和控制煤礦火災(zāi)具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。上述方法通過巖層分析、冒落帶計(jì)算、泡沫定點(diǎn)注入等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井中采空區(qū)漏風(fēng)通道的精準(zhǔn)封堵，不僅能夠有效預(yù)防煤炭自燃，降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)，還能優(yōu)化通風(fēng)管理。從而實(shí)現(xiàn)了可以有效對(duì)礦井中的漏風(fēng)通道進(jìn)行封堵的技術(shù)效果，解決了無法有效對(duì)礦井中的漏風(fēng)通道進(jìn)行封堵的技術(shù)問題。