一種大傾角煤層采空區(qū)注漿防火的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種大傾角煤層采空區(qū)注漿防火的方法，屬于煤礦防火技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤炭自燃火災(zāi)是礦井常見的災(zāi)害之一。其中煤自燃火災(zāi)占礦井火災(zāi)總數(shù)的90 %以 上。目前我國預(yù)防礦井煤自燃火災(zāi)的方法有很多種，主要包括優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)、注惰性氣體、 均壓、灌注阻化劑、灌注膠凝材料、噴涂防滅火材料等方法，其中注漿防滅火技術(shù)是目前最 常用的一種礦井火災(zāi)防治技術(shù)，也是目前治理自燃采空區(qū)最實(shí)用和最有效的方法之一。但 是在大傾角煤層采空區(qū)，因工作面傾角大，漿液流動(dòng)過快，容易形成"拉溝"和"跑漿"現(xiàn)象， 致使?jié){液不能有效均勻地覆蓋整個(gè)采空區(qū)，影響注漿的防滅火效果，為解決這一問題，煤礦 多選用在地面制漿池制漿時(shí)添加增稠劑的方法減緩漿液的流動(dòng)，但該方法操作不當(dāng)，會(huì)使 得漿液因流動(dòng)阻力大而堵塞管路，影響注漿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種大傾角煤層采空區(qū)注漿防火的方 法，能增大漿液流動(dòng)阻力，減緩漿液流動(dòng)，降低漿液紊流度，加速泥漿顆粒沉降，使黃泥漿在 采空區(qū)中形成幾個(gè)泥漿沉積帶，達(dá)到有效阻斷空氣的流動(dòng)、預(yù)防采空區(qū)煤自燃的目的。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：該種大傾角煤層采空區(qū)注漿防火 的方法，其具體步驟為：
[0005] I、配制固漿材料；
[0006] II、根據(jù)采空區(qū)孔隙率、走向長度和傾斜長度計(jì)算所需注漿量；
[0007] III、將確定好所需量的固漿材料放入噴壺內(nèi)，自工作面風(fēng)巷開始，在當(dāng)前層的多個(gè) 工作面液壓支架移架過程中，每隔10~20米，通過噴壺向工作面液壓支架之間的縫隙鋪設(shè) 固漿材料，每次鋪設(shè)的固漿材料在水平方向上不少于20米，直至工作面機(jī)巷，形成一個(gè)固 楽·材料條帶；
[0008] IV、根據(jù)采空區(qū)的大小，重復(fù)步驟III，從而形成多個(gè)固漿材料條帶。
[0009] 進(jìn)一步，所述的固漿材料聚丙烯酰胺和交聯(lián)型丙烯酸/丙烯酸鈉共聚物的混合 物，其質(zhì)量配比為1:49。
[0010] 進(jìn)一步，所述的噴壺的高為40厘米、底面直徑為30厘米。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法可將固漿材料鋪設(shè)在采空區(qū)中，形成一個(gè)固漿材 料條帶，由于固漿材料具有吸水性，使黃泥漿液流經(jīng)固漿材料帶時(shí)失水，從而增大漿液流動(dòng) 阻力，減緩漿液流動(dòng)，降低漿液紊流度，加速泥漿顆粒沉降，使黃泥漿在采空區(qū)中形成幾個(gè) 泥漿沉積帶，幫助其合理充填，最終達(dá)到有效阻斷空氣的流動(dòng)、預(yù)防采空區(qū)煤自燃的目的。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明采空區(qū)布置固漿材料帶示意圖；
[0013] 圖2是本發(fā)明鋪設(shè)固漿材料的過程圖。
[0014] 圖中：1、風(fēng)巷，2、機(jī)巷，3、收作線，4、注漿口，5、采空區(qū)，6、固漿材料條帶，7、工作 面液壓支架，8、噴壺。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明的具體步驟為：
[0017] I、配制固漿材料；
[0018] II、根據(jù)采空區(qū)5孔隙率、走向長度和傾斜長度計(jì)算所需注漿量；
[0019] 泥漿水土比控制范圍在3 :1~5 :1，在地面灌漿站制漿后由管路輸送到工作面；
[0020] a、灌衆(zhòng)區(qū)所需土量計(jì)算：
[0021] Qr=KmLHC
[0022] 其中，Q,-整個(gè)灌漿區(qū)所需土量，單位為m3
[0023] m-煤層開采厚度，單位為m ;
[0024] L-灌漿區(qū)的走向長度，單位為m ;
[0025] H-灌漿區(qū)的傾斜長度，單位為m ;
[0026] C一煤炭回收率，單位為％ ;
[0027] K一灌漿系數(shù)，一般取0· 015 ;
[0028] b、灌漿用水量計(jì)算：
[0029] Qff= Q r 〇 Kw
[0030] 其中，〇-水土比
[0031] Kw一用于沖洗管路防堵塞的水量備用系數(shù)，一般取I. 1~1. 5 ;
[0032] c、灌漿量的計(jì)算：
[0033] Q = (Qr+Qw) XM
[0034] 其中，M-泥漿制成率，如表1所示；
[0035] 表1泥漿制成率
[0036]
[0037] d、固漿材料量的計(jì)算：
[0038]
[0039] 其中，P-泥漿容重；
[0040] III、將確定好所需量的固漿材料放入噴壺8內(nèi)，自工作面風(fēng)巷1開始，在當(dāng)前層的 多個(gè)工作面液壓支架7移架過程中，每隔10~20米，通過噴壺8向工作面液壓支架7之間 的縫隙鋪設(shè)固漿材料，每次鋪設(shè)的固漿材料在水平方向上不少于20米，直至工作面機(jī)巷2， 形成一個(gè)固漿材料條帶6 ;
[0041] IV、根據(jù)采空區(qū)5的大小，重復(fù)步驟III，從而形成多個(gè)固漿材料條帶6。
[0042] 進(jìn)一步，所述的固漿材料為聚丙烯酰胺和交聯(lián)型丙烯酸/丙烯酸鈉共聚物的混合 物，其質(zhì)量配比為1:49。
[0043] 進(jìn)一步，所述的噴壺8的高為40厘米、底面直徑為30厘米。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大傾角煤層采空區(qū)注漿防火的方法，其特征在于，其具體步驟為：1. 配制固漿材料； II、 根據(jù)采空區(qū)（5)孔隙率、走向長度和傾斜長度計(jì)算所需注漿量； III、 將確定好所需量的固漿材料放入噴壺（8)內(nèi)，自工作面風(fēng)巷（1)開始，在當(dāng)前層的 多個(gè)工作面液壓支架（7)移架過程中，每隔10~20米，通過噴壺（8)向工作面液壓支架（7) 之間的縫隙鋪設(shè)固漿材料，每次鋪設(shè)的固漿材料在水平方向上不少于20米，直至工作面機(jī) 巷（2)，形成一個(gè)固漿材料條帶（6); IV、 根據(jù)采空區(qū)（5)的大小，重復(fù)步驟III，從而形成多個(gè)固漿材料條帶（6)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大傾角煤層采空區(qū)注漿防火的方法，其特征在于，所 述的固漿材料為聚丙烯酰胺和交聯(lián)型丙烯酸/丙烯酸鈉共聚物的混合物，其質(zhì)量配比為 1:49〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大傾角煤層采空區(qū)注漿防火的方法，其特征在于，所 述的噴壺（8)的高為40厘米、底面直徑為30厘米。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大傾角煤層采空區(qū)注漿防火的方法,其步驟為：Ⅰ、配制固漿材料；Ⅱ、根據(jù)采空區(qū)孔隙率、走向長度和傾斜長度計(jì)算所需注漿量；Ⅲ、將確定好所需量的固漿材料放入噴壺內(nèi)，自工作面風(fēng)巷開始，在當(dāng)前層的多個(gè)工作面液壓支架移架過程中，每隔10～20米，通過噴壺向工作面液壓支架之間的縫隙鋪設(shè)固漿材料，每次鋪設(shè)的固漿材料在水平方向上不少于20米，直至工作面機(jī)巷，形成一個(gè)固漿材料條帶；Ⅳ、根據(jù)采空區(qū)的大小，重復(fù)步驟Ⅲ，從而形成多個(gè)固漿材料條帶。能增大漿液流動(dòng)阻力，減緩漿液流動(dòng)，降低漿液紊流度，加速泥漿顆粒沉降，使黃泥漿在采空區(qū)中形成幾個(gè)泥漿沉積帶，達(dá)到有效阻斷空氣的流動(dòng)、預(yù)防采空區(qū)煤自燃的目的。
【IPC分類】E21F5/00, E21F15/00
【公開號(hào)】CN104948219
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510195414
【發(fā)明人】李增華, 王冕, 楊永良, 周銀波, 顧范君, 季淮君
【申請(qǐng)人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年4月22日