一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),在煤礦綜放面的每個支架前梁架、支架頂梁與支架尾梁分別布置前鉆孔、中鉆孔與后鉆孔,在煤礦綜放面的兩順槽端口布置有第一鉆孔、第二鉆孔、第三鉆孔、第四鉆孔、第五鉆孔與第六鉆孔,在綜放工作面兩順槽向鄰側采空區(qū)布置高位孔、中位孔與低位孔。在停采后,在對應區(qū)域布置的鉆孔內循環(huán)壓注高效膠凝材料,并對工作面采空區(qū)注三相泡沫,破壞浮煤的蓄熱環(huán)境,消除產生火災的隱患,杜絕煤礦綜放面汛期停采期間發(fā)生火災的情況出現(xiàn),提高停采期間礦井的安全度。
【專利說明】一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦采煤工作面防滅火領域,尤其涉及一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]煤礦井下綜放工作面是自然發(fā)火和自燃隱患的主要發(fā)生地點之一,礦井火災嚴重威脅著礦井的安全生產和礦工的身心健康。目前針對綜放工作面自然發(fā)火問題主要采取的措施有:密閉巷道并表面噴涂、均壓技術控制漏風、注氮或注惰泡進行火區(qū)惰化、注漿或注膠進行降溫隔氧、煤層注水進行吸熱降溫等。但現(xiàn)有技術只適用于綜放工作面正?;夭善陂g,由于綜放面停采時間較長,采空區(qū)內又遺留有大量的殘煤,極易引起煤炭自燃,導致火災事故的發(fā)生。
[0003]綜放工作面停采期間自然發(fā)火隱患主要包括兩端頭留有大量的遺煤并存在適量的漏風、綜放面采空區(qū)自燃火災具有較強的隱蔽性、停采處支架頂部煤炭較破碎且多、停采時間長以及停采時防滅火系統(tǒng)不完善。
[0004]綜放工作面停采期間自然發(fā)火隱患中兩順槽端頭存在大量的遺煤并存在一定量的漏風是指綜放工作面兩端頭的頂煤難以回收,兩端頭各有若干支架不放煤,在工作面兩端頭各形成一道遺煤帶,兩端頭丟失的頂煤冒落后堆積。在沒有相鄰面采空區(qū)時,綜放面的漏風為采空的小并聯(lián)漏風,從而綜放工作面兩端頭成為采空區(qū)漏風的源與匯,這兩處的漏風均比較大。雖然由于兩端頭的散熱空間較大,不易形成端頭自燃火災,但大量的遺煤與適量的漏風成為綜放工作面自燃火災的一大隱患。
[0005]綜放工作面停采期間自然發(fā)火隱患中采空區(qū)自燃火災具有較強的隱蔽性是指自燃火災都發(fā)生在距暴露面一定深度的中部,這里漏風強度適中,風速慢,氧氣濃度適宜,易滿足煤的自燃條件而形成自燃高溫點,且采空區(qū)遺煤的氧化帶與自燃帶一般在工作面的30m之后,因此,綜放面采空區(qū)自燃火災具有較強的隱蔽性,不易發(fā)現(xiàn),一旦工作面發(fā)生異常,采空區(qū)火勢就已經形成,而且滅火難度大。
[0006]綜放工作面停采期間自然發(fā)火隱患中停采處支架頂部煤炭較多且較破碎是指綜放工作面停采后支架和后部溜子上方的煤炭由于不下放,形成一條遺煤帶,剛剛停采時該部分煤炭破碎程度較小,主要呈裂隙狀,隨著時間的推移,其破碎程度逐漸加大,停采后供風量減少,致使架后的散熱條件差,工作面汛期停采時間較長,使該部分煤炭有更長的時間氧化聚熱,熱量散發(fā)不及時,則更易發(fā)生自燃。
[0007]因此,現(xiàn)有技術無法保障汛期停采此特殊時期的回采安全,有待于更進一步的改進和發(fā)展。
【發(fā)明內容】
[0008]鑒于上述現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),以杜絕煤礦綜放面汛期停采期間發(fā)生火災的情況出現(xiàn),提高停采期間礦井的安全度。
[0009]為解決上述技術問題,本發(fā)明方案包括:
[0010]一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),其包括:
[0011]在煤礦綜放面的每個支架前梁架頂板破碎區(qū)域設置前鉆孔,前鉆孔是從支架前梁架間鉆到支架中部浮煤的鉆孔,前鉆孔與水平線的傾角為30°?45°,深度為Sm?IOm;
[0012]在煤礦綜放面的每個支架頂梁設置中鉆孔,中鉆孔是從支架頂梁中間鉆到頂梁上部及支架后部的鉆孔,中鉆孔與水平線的傾角為30°,深度為6m?Sm ;
[0013]在煤礦綜放面的每個支架尾梁采空區(qū)域設置后鉆孔,后鉆孔是從支架側護板后部到后尾梁架間及放煤口煤層頂板的鉆孔,后鉆孔與水平線的傾角為30°?45°,深度為3m ?6m ;
[0014]上述前鉆孔、中鉆孔與后鉆孔內均循環(huán)壓注有高效復合膠體。
[0015]一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),其包括:
[0016]在煤礦綜放面的兩順槽端口布置有第一鉆孔、第二鉆孔、第三鉆孔、第四鉆孔、第五鉆孔與第六鉆孔;第一鉆孔沿與兩順槽平行方向鉆入,位于最左側,與順槽端口底板夾角為20。;第二鉆孔與第一鉆孔的夾角為15°,與順槽端口底板夾角為20° ;第三鉆孔與第一鉆孔的夾角為25°,與順槽端口底板夾角為20° ;第四鉆孔與第一鉆孔的夾角為70°,與順槽端口底板夾角為15° ;第五鉆孔與第一鉆孔夾角為75°,與順槽端口底板夾角為15° ;第六鉆孔布置在第三鉆孔與第四鉆孔之間,用于溫度和自燃指標氣體監(jiān)測,第六鉆孔與第一鉆孔的夾角為50°,與順槽端口底板夾角為20°。
[0017]上述第一至第五鉆孔內均循環(huán)壓注有凝膠;
[0018]一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),其包括:
[0019]從兩順槽向鄰側采空區(qū)布置多組防滅火孔,每組防滅火孔包括高位孔、中位孔與低位孔,低位孔開孔于距離兩順槽的底板1.5m處,平行于煤層底板,呈水平布置;中位孔開孔于距離兩順槽的底板2m處,到達鄰側順槽的頂部,中位孔與低位孔的夾角為30° ;高位孔開孔于巷道頂部,到達到煤層頂板巖層,高位孔與低位孔的夾角為45° ;高位孔、中位孔與低位孔內注入高效復合膠體的體積不少于20m3。
[0020]一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),其包括:
[0021]每間隔五個支架就在對應支架上埋設一個束管和一個傳感器,用于煤炭自燃監(jiān)測,并在標高較高順槽內預留束管和注漿管路,加強工作面回風側氣體監(jiān)測和采空區(qū)注漿。
[0022]本發(fā)明提供的一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),在停采后,在對應區(qū)域布置的鉆孔內循環(huán)壓注高效膠凝材料,并對工作面采空區(qū)注三相泡沫,破壞浮煤的蓄熱環(huán)境,消除產生火災的隱患,杜絕煤礦綜放面汛期停采期間發(fā)生火災的情況出現(xiàn),提高停采期間礦井的安全度;此外每天工人員通過對應鉆孔對工作面上下隅角、架間、回風流進行檢測和取樣化驗分析,每天至少檢測分析一次,若發(fā)現(xiàn)溫度上升明顯、CO濃度超過24ppm或增加較快時,要及時采取應急措施,及時消除隱患。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明中液壓支架布孔的結構示意圖;
[0024]圖2是本發(fā)明中順槽端頭布孔的結構示意圖;[0025]圖3是本發(fā)明中順槽向鄰側采空區(qū)布孔的結構示意圖;
[0026]圖4是本發(fā)明中支架間布置束管與傳感器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明提供了一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0028]本發(fā)明提供了一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),如圖1與圖2所示的,其包括:
[0029]在煤礦綜放面的每個支架前梁架I頂板破碎區(qū)域設置前鉆孔2,前鉆孔2是從支架前梁架I間鉆到支架中部浮煤的鉆孔,前鉆孔2與水平線的傾角為30°?45°,深度約8m ?IOm ;
[0030]在煤礦綜放面的每個支架頂梁3設置中鉆孔4,中鉆孔4是從支架頂梁3中間鉆到頂梁上部及支架后部的鉆孔,中鉆孔4與水平線的傾角為30°,深度約6m?Sm ;
[0031 ] 在煤礦綜放面的每個支架尾梁5采空區(qū)域設置后鉆孔6,后鉆孔6是從支架側護板后部到后尾梁架間及放煤口煤層頂板的鉆孔,后鉆孔6與水平線的傾角為30°?45°,深度約3m?6m ;
[0032]上述前鉆孔2、中鉆孔4與后鉆孔6內均循環(huán)壓注有高效復合膠體;因為液壓支架上部煤體在礦山壓力作用下破碎比較嚴重,容易自燃;所以在前鉆孔2內壓注高效復合膠體的作用是破壞液壓支架頂梁上部破碎煤體的蓄熱環(huán)境,并起到降溫、隔氧的作用;在中鉆孔4內壓注高效復合膠體的作用是破壞液壓支架掩護梁上部破碎煤體的蓄熱環(huán)境,并起到降溫、隔氧的作用;在后鉆孔6內壓注高效復合膠體的作用是破壞液壓支架尾梁上部破碎煤體的蓄熱環(huán)境,并起到降溫、隔氧的作用。
[0033]在煤礦綜放面的兩順槽7端口布置有第一鉆孔8、第二鉆孔9、第三鉆孔10、第四鉆孔U、第五鉆孔12與第六鉆孔13 ;如圖2所示的,在兩順槽7左側為一排排的支架,第一鉆孔8沿與兩順槽7平行方向鉆入,位于最左側,與順槽端口底板夾角為20° ;第二鉆孔9與第一鉆孔8的夾角為15°,與順槽端口底板夾角為20° ;第三鉆孔10與第一鉆孔8的夾角為25°,與順槽端口底板夾角為20° ;第四鉆孔11與第一鉆孔8的夾角為70°,與順槽端口底板夾角為15° ;第五鉆孔12與第一鉆孔8夾角為75°,與順槽端口底板夾角為20° ;上述第一至第五鉆孔內均循環(huán)壓注有凝膠,防止由于工作面端頭支架不放煤導致的兩順槽端頭頂板破碎煤體發(fā)生自燃的危險;第六鉆孔13布置在第三鉆孔10與第四鉆孔11之間,用于溫度和自燃指標氣體監(jiān)測,第六鉆孔13與第一鉆孔8的夾角為50° ,與順槽端口底板夾角為20°。
[0034]在本發(fā)明的另一較佳實施例中,如圖3所示的,從上述兩順槽7向鄰側采空區(qū)14布置多組防滅火孔,每組防滅火孔包括高位孔15、中位孔16與低位孔17,低位孔17開孔于距離兩順槽7的底板1.5m處,平行于煤層底板,呈水平布置;中位孔16開孔于距離兩順槽7的底板2m處,到達鄰側順槽18的頂部,中位孔16與低位孔17的夾角為30° ;高位孔15開孔于巷道頂部,到達到煤層頂板巖層,高位孔15與低位孔17的夾角為45° ;高位孔15、中位孔16與低位孔17內注入高效復合膠體的體積不少于20m3。利用順槽沿空側施工的防滅火孔,向預留煤柱、鄰側采空區(qū)壓注膠體充填堵漏,隔絕漏風,封孔質量要嚴密、牢固。
[0035]更進一步的,如圖4所示的,每間隔五個支架就在對應支架上埋設一個束管19和一個傳感器20,用于煤炭自燃監(jiān)測。在標高較高的順槽內預留一路束管和注漿管路,即在標高較高處順槽預留的束管21,以及在標高較高處順槽預留的注漿管路22,以加強指標氣體監(jiān)測以及對后部采空區(qū)注三相泡沫,降低礦井內引發(fā)火災的風險。
[0036]當然,以上說明僅僅為本發(fā)明的較佳實施例,本發(fā)明并不限于列舉上述實施例,應當說明的是,任何熟悉本領域的技術人員在本說明書的教導下,所做出的所有等同替代、明顯變形形式,均落在本說明書的實質范圍之內,理應受到本發(fā)明的保護。
【權利要求】
1.一種煤礦綜放面汛期停采期間的防滅火系統(tǒng),其包括: 在煤礦綜放面的每個支架前梁架頂板破碎區(qū)域設置前鉆孔,前鉆孔是從支架前梁架間鉆到支架中部浮煤的鉆孔,前鉆孔與水平線的傾角為30°?45°,深度為8m?IOm ; 在煤礦綜放面的每個支架頂梁設置中鉆孔,中鉆孔是從支架頂梁中間鉆到頂梁上部及支架后部的鉆孔,中鉆孔與水平線的傾角為30°,深度為6m?Sm ; 在煤礦綜放面的每個支架尾梁采空區(qū)域設置后鉆孔,后鉆孔是從支架側護板后部到后尾梁架間及放煤口煤層頂板的鉆孔,后鉆孔與水平線的傾角為30°?45°,深度為3m?6m ; 上述前鉆孔、中鉆孔與后鉆孔內均循環(huán)壓注有高效復合膠體; 在煤礦綜放面的兩順槽端口布置有第一鉆孔、第二鉆孔、第三鉆孔、第四鉆孔、第五鉆孔與第六鉆孔;第一鉆孔沿與兩順槽平行方向鉆入,位于最左側,與順槽端口底板夾角為20° ;第二鉆孔與第一鉆孔的夾角為15°,與順槽端口底板夾角為20° ;第三鉆孔與第一鉆孔的夾角為25°,與順槽端口底板夾角為20° ;第四鉆孔與第一鉆孔的夾角為70°,與順槽端口底板夾角為15° ;第五鉆孔與第一鉆孔夾角為75°,與順槽端口底板夾角為15° ;第六鉆孔布置在第三鉆孔與第四鉆孔之間,用于溫度和自燃指標氣體監(jiān)測,第六鉆孔與第一鉆孔的夾角為50°,與順槽端口底板夾角為20°。 上述第一至第五鉆孔內均循環(huán)壓注有凝膠。
2.根據權利要求1所述的防滅火系統(tǒng),其特征在于,其包括: 從上述兩順槽向鄰側采空區(qū)布置多組防滅火孔,每組防滅火孔包括高位孔、中位孔與低位孔,低位孔開孔于距離兩順槽的底板1.5m處,平行于煤層底板,呈水平布置;中位孔開孔于距離兩順槽的底板2m處,到達鄰側順槽的頂部,中位孔與低位孔的夾角為30° ;高位孔開孔于巷道頂部,到達到煤層頂板巖層,高位孔與低位孔的夾角為45° ;高位孔、中位孔與低位孔內注入膠凝材料的體積不少于20m3。
3.根據權利要求1所述的防滅火系統(tǒng),其特征在于,每間隔五個支架就在對應支架上埋設一個束管和一個傳感器,用于煤炭自燃監(jiān)測。
【文檔編號】E21F5/00GK103867224SQ201410112005
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權日:2014年3月24日
【發(fā)明者】周剛, 程衛(wèi)民, 聶文, 王剛, 陳連軍, 亓玉棟, 于巖斌, 馬有營, 崔向飛, 潘剛, 朱良, 薛嬌, 萬純新, 徐翠翠, 王昊, 文金浩, 張磊 申請人:山東科技大學