本发明涉及煤矿安全领域,尤其是涉及工作面回撤期间采空区的注氮防灭火方法。
背景技术:
1、煤矿采空区是由于煤矿开采过程中,煤炭被开采运走后形成的空洞或空腔。采煤机和液压支护在工作面回撤时逐渐进行移动,进而采空区面积逐渐增大,由于缺少支护,采空区周围的岩层易发生移动和变形,最终使得采空区发生塌落,并且会存在部分空气进入采空区,进而易导致采空区发生煤自燃现象。
2、现有技术中,对采空区煤自燃防治与灭火方法主要包括注浆、注氮和注防灭火材料等。其中注氮防灭火即能迅速扑灭火区,又能抑制采空区的可燃性气体发生爆炸,提高防灭火过程中的安全性。液氮在采空区气化时会吸收大量热量,降低采空区的温度,对采空区的煤体的自燃进行防治。传统的注氮方法主要为在沿进风巷至采空区预埋管道,并且向采空区氧化带进行注氮,随着工作面回撤,预埋管道逐节截断。
3、针对上述中的相关技术,采空区在塌落时,氧化带内的破碎岩块煤体散落情况不规律,可能会沿平行于工作面方向分布,仅通过沿进风巷至采空区的预埋管道注氮,使得氮气分散速度较慢或无法分散到整片氧化带区域,进而导致采空区的防灭火效果不佳。
技术实现思路
1、为了提高工作面回撤期间采空区注氮的防灭火效果,本申请提供工作面回撤期间采空区的注氮防灭火方法。
2、本申请提供工作面回撤期间采空区的注氮防灭火方法,采用如下的技术方案:
3、工作面回撤期间采空区的注氮防灭火方法,包括:
4、s1;沿工作面宽度方向等间距设置若干支板,支板均位于相邻的两个液压支护之间,并且与支板两侧相邻的两液压支护固定连接;
5、s2;工作面回撤一定距离后,从采空区的散热带向氧化带打钻孔,钻孔距离满足采空区注氮要求;
6、s3;支板沿高度方向等间距可拆卸连接有三根注氮管,注氮管与相对应的钻孔适配,将所有注氮管背离支板的一端插入对应的钻孔内,再将注氮管的另一端与支板连接到一起;
7、s4;所有的注氮管均与供氮设备连接,供氮设备将液氮或氮气通过注氮管注到氧化带内;
8、s5;注氮完成后,将支板中部和顶部的注氮管拆除,并从钻孔内抽出,底部的注氮管保持与支板连接;
9、s6;注氮管与钻孔分离后,对钻孔进行回填。
10、可选的,所述注氮管与支板连接处均设有调节板,调节板与支板转动连接,调节板开设有与注氮管相适配的通孔,调节板两侧螺纹连接有对注氮管进行锁紧定位的螺栓。
11、可选的,所述注氮管均连接有流量调节阀。
12、可选的,所述井下安装有用于监测有害气体浓度的束管气体采样装置,束管气体采样装置的束管沿进风巷至采空区进行预埋,束管为多节可拆卸结构。
13、可选的,所述支板尺寸与相邻的两个液压支护之间的空间相适配。
14、综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
15、1.本申请的技术方案,实现沿采空区高度方向和宽度方向对氧化带分布式快速注氮,保障了对采空区氧化带的注氮均匀性,使得氮气在氧化带区域快速分散,提高了工作面回撤期间采空区注氮的防灭火效果;
16、2.通过设置束管气体采样装置,便于确定一氧化碳、甲烷等有害气体的浓度和含量,进而确定注氮量,保障采空区的注氮防灭火效果;
17、3.调节板与支板转动连接,使得注氮管可在水平方向上偏斜一定角度与调节板连接到一起,保障了注氮管在不同工况下的使用要求,提高了本方法的多适用性。
1.工作面回撤期间采空区的注氮防灭火方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的工作面回撤期间采空区的注氮防灭火方法,其特征在于:所述注氮管(7)与支板(2)连接处均设有调节板(9),调节板(9)与支板(2)转动连接,调节板开(9)设有与注氮管(7)相适配的通孔(91),调节板(9)两侧螺纹连接有对注氮管(7)进行锁紧定位的螺栓(92)。
3.根据权利要求1所述的工作面回撤期间采空区的注氮防灭火方法,其特征在于:所述注氮管(7)均连接有流量调节阀。
4.根据权利要求1所述的工作面回撤期间采空区的注氮防灭火方法,其特征在于:所述井下安装有用于监测有害气体浓度的束管气体采样装置(10),束管气体采样装置(10)的束管(101)沿进风巷(11)至采空区(4)进行预埋,束管(101)为多节可拆卸结构。
5.根据权利要求1所述的工作面回撤期间采空区的注氮防灭火方法,其特征在于:所述支板(2)尺寸与相邻的两个液压支护(3)之间的空间相适配。