一種在采煤過(guò)程中提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度和流量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在采煤過(guò)程中提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度和流量的方法，屬于采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]回采工作面上隅角是瓦斯最容易聚集的地方，如果不采取有效的治理措施，可能造成瓦斯超限，甚至引起爆炸。目前，瓦斯抽放法治理上隅角瓦斯積聚超限的方法有埋管法及高抽巷法等。埋管抽放法即向上隅角鋪設(shè)管路，利用風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)負(fù)壓，從而改變上隅角附近渦流狀況，將上隅角附近高濃度瓦斯通過(guò)管路引排至安全地點(diǎn)釋放。高抽巷法同樣是單純對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行高位抽放。然而因采空區(qū)漏風(fēng)較多，運(yùn)用埋管法及高抽巷法抽放瓦斯?jié)舛鹊颓伊髁啃。Ч⒉焕硐搿?br>[0003]礦井火災(zāi)是煤礦主要災(zāi)害之一，我國(guó)56%的煤礦存在自燃發(fā)火問(wèn)題，其中，采空區(qū)自燃發(fā)火占主體地位。因此，急需尋求一種提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度和流量并且能夠防止遺煤自燃的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了提高采空區(qū)內(nèi)瓦斯抽采濃度和流量，以及解決采空區(qū)內(nèi)遺煤自燃的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種在采煤過(guò)程中提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度和流量的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:在采煤過(guò)程中提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度和流量的方法，具體步驟如下:
a、在距煤層(I)頂板上方30~50m，且回風(fēng)巷⑵與進(jìn)風(fēng)巷(5)之間且距離回風(fēng)巷20~40m處，沿工作面(3)回采方向開(kāi)挖高抽巷⑷；
b、工作面回采過(guò)程中，在進(jìn)風(fēng)巷中鋪設(shè)直徑為30?50cm的注氣管道，注氣管道出氣口位于采空區(qū)內(nèi)的氧化帶內(nèi)，且距散熱帶10?20m，且位于采空區(qū)內(nèi)遺煤上方0.3?0.6m ;
C、在工作面的支架后方設(shè)置注漿擋板。在回風(fēng)巷內(nèi)放置注漿泵，注漿泵出口連接有第一閥門(mén)。沿回風(fēng)巷和工作面鋪設(shè)直徑為30?45cm的注漿管，且注漿管入口與注漿泵相連，注漿管沿工作面每隔30?50m布置有穿過(guò)擋板的充填管；
d、打開(kāi)第一閥門(mén)，開(kāi)始充填支架后方空洞區(qū)，并形成2?5m的充填密閉墻，關(guān)閉第一閥門(mén)；
e、注氣管道經(jīng)第二閥門(mén)與進(jìn)風(fēng)巷中的C02儲(chǔ)氣罐連接。打開(kāi)第一閥門(mén)開(kāi)始注入CO2,同時(shí)由高抽巷將采空區(qū)內(nèi)瓦斯進(jìn)行抽采。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
(I)注氣管道出口位于采空區(qū)內(nèi)的氧化帶內(nèi)，并高于采空區(qū)內(nèi)遺煤，可避免管道出口被堵塞、管道被壓壞的現(xiàn)象。
[0007](2)對(duì)支架后方空洞區(qū)進(jìn)行充填，形成充填密閉墻，可防止采空區(qū)內(nèi)注入的0)2泄露至工作面，防止對(duì)人體造成傷害。
[0008](3)向采空區(qū)內(nèi)氧化帶注入液態(tài)CO2，可直接降低氧化帶內(nèi)溫度及氧濃度，防止采空區(qū)內(nèi)遺留煤體自燃。
[0009](4)因?yàn)镃O2的密度大于CH4，且采空區(qū)內(nèi)破碎煤巖對(duì)CO2的吸附性更強(qiáng)，可將采空區(qū)內(nèi)破碎煤巖原本吸附的CH4置換出，并驅(qū)趕至采空區(qū)頂部，再經(jīng)高抽巷進(jìn)行抽采，提高了抽采濃度及流量。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的原理示意圖圖2是圖1中A-A剖面圖
圖中:1 一煤層，2—回風(fēng)巷，3—工作面,4一聞抽巷，5一進(jìn)風(fēng)巷，
6—注氣管道，7—采空區(qū)，8—氧化帶，9一遺煤，10—散熱帶，
11一支架，12—注漿擋板，13—注漿泵，14一第一閥門(mén)，15—注漿管，16—充填管，17—充填密閉墻，18—第二閥門(mén)，19—0)2儲(chǔ)氣罐。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)例作進(jìn)一步描述:
圖1、圖2所示，本發(fā)明的在采煤過(guò)程中提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度和流量的方法:
1、在距煤層(I)頂板上方30~50m，且回風(fēng)巷⑵與進(jìn)風(fēng)巷(5)之間且距離回風(fēng)巷20~40m處，沿工作面(3)回采方向開(kāi)挖高抽巷⑷；
2、工作面(3)回采過(guò)程中，在進(jìn)風(fēng)巷(5)中鋪設(shè)直徑為30?50cm的注氣管道(6)，注氣管道(6)出氣口位于采空區(qū)(7)內(nèi)的氧化帶⑶內(nèi)，且距散熱帶(10)10~20m，且位于采空區(qū)⑵內(nèi)遺煤(9)上方0.3-0.6m ；
3、在工作面(3)的支架(11)后方設(shè)置注漿擋板(12)；
4、在回風(fēng)巷⑵內(nèi)放置注漿泵(13)，注漿泵(13)出口連接有第一閥門(mén)(14)；
5、沿回風(fēng)巷(2)和工作面(3)鋪設(shè)直徑為30?45cm的注漿管(15)，且注漿管(15)入口與注漿泵(3)相連；
6、注漿管(15)沿工作面(3)每隔30~50m布置有穿過(guò)注漿擋板(12)的充填管(16)；
7、打開(kāi)第一閥門(mén)(14)，開(kāi)始充填支架(11)后方空洞區(qū)，并形成2~5m的充填密閉墻
(17)，防止注入采空區(qū)(7)內(nèi)的CO2泄露至工作面(3);
8、關(guān)閉第一閥門(mén)(14)，注氣管道(6)經(jīng)第二閥門(mén)(18)與進(jìn)風(fēng)巷(5)中的CO2儲(chǔ)氣罐
(19)連接；
9、打開(kāi)第一閥門(mén)(14)開(kāi)始向采空區(qū)(7)內(nèi)氧化帶(8)注入液態(tài)0)2;注入液態(tài)0)2后，可降低氧化帶⑶內(nèi)溫度及氧濃度，防止采空區(qū)⑵內(nèi)遺煤(9)自燃。由于CO2的密度大于CH4，且采空區(qū)(7)內(nèi)破碎煤巖對(duì)CO2的吸附性更強(qiáng)，采空區(qū)(7)內(nèi)破碎煤巖原本吸附的CH4可被CO2置換出，并運(yùn)移至采空區(qū)(7)頂部，同時(shí)由高抽巷(4)對(duì)采空區(qū)(7)內(nèi)的瓦斯進(jìn)行抽采。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在采煤過(guò)程中提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度和流量的方法，其特征在于包括下述內(nèi)容: a、在距煤層(I)頂板上方30~50m，且回風(fēng)巷⑵與進(jìn)風(fēng)巷(5)之間且距離回風(fēng)巷20~40m處，沿工作面(3)回采方向開(kāi)挖高抽巷⑷； b、工作面(3)回采過(guò)程中，在進(jìn)風(fēng)巷(5)中鋪設(shè)直徑為30?50cm的注氣管道(6)，注氣管道(6)出氣口位于采空區(qū)(7)內(nèi)的氧化帶(8)內(nèi)，且距散熱帶10~20m，且位于采空區(qū)(7)內(nèi)遺煤(9)上方0.3-0.6m ； C、在工作面(3)的支架(11)后方設(shè)置注漿擋板(12);在回風(fēng)巷(2)內(nèi)放置注漿泵(13)，注漿泵(13)出口連接有第一閥門(mén)(14);沿回風(fēng)巷⑵和工作面(3)鋪設(shè)直徑為30?45cm的注漿管(15)，且注漿管(15)入口與注漿泵(3)相連，注漿管(15)沿工作面(3)每隔30~50m布置有穿過(guò)注漿擋板(12)的充填管(16)； d、打開(kāi)第一閥門(mén)(14)，開(kāi)始充填支架(11)后方空洞區(qū)，并形成2~5m的充填密閉墻(17)，關(guān)閉第一閥門(mén)⑷； e、注氣管道(6)經(jīng)第二閥門(mén)(18)與進(jìn)風(fēng)巷(5)中的CO2儲(chǔ)氣罐(19)連接；打開(kāi)第一閥門(mén)(4)開(kāi)始注入CO2，同時(shí)由高抽巷(4)抽采采空區(qū)(7)內(nèi)瓦斯。
【專利摘要】一種在采煤過(guò)程中提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度和流量的方法，首先沿工作面回采方向開(kāi)挖高抽巷。工作面回采過(guò)程中，在進(jìn)風(fēng)巷中鋪設(shè)注氣管道，注氣管道出氣口位于采空區(qū)內(nèi)的氧化帶內(nèi)，且高于采空區(qū)內(nèi)遺煤。在工作面的支架后方設(shè)置注漿擋板，沿回風(fēng)巷和工作面鋪設(shè)注漿管，注漿管沿工作面布置有穿過(guò)擋板的充填管。充填支架后方空洞區(qū)，形成充填密閉墻，防止采空區(qū)內(nèi)注入的CO2泄露至工作面。在進(jìn)風(fēng)巷中沿管路向采空區(qū)內(nèi)的氧化帶注入液態(tài)CO2置換CH4。本發(fā)明提高了CH4的抽采濃度及流量。
【IPC分類】E21B43-16, E21F7-00, E21F15-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104696007
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510055365
【發(fā)明人】胡勝勇, 高嬙, 張祥, 陳春諫
【申請(qǐng)人】太原理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日