一種防止煤層自燃的采空區(qū)密封方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防止煤層自燃的采空區(qū)密封方法，將每一個(gè)回采工作面的采空區(qū)內(nèi)沿四周的煤壁，在頂板垮落前，全部用超高水材料固結(jié)體筑起充填帶，將采空區(qū)包圍在其中，隔絕采空區(qū)與四周煤壁的聯(lián)系，形成封閉的獨(dú)立單元。它方法簡(jiǎn)單，可以有效地防止采空區(qū)的煤層自燃現(xiàn)象。
【專利說明】
一種防止煤層自燃的采空區(qū)密封方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種防止煤層自燃的密封方法，特別是一種防止煤層自燃的采空區(qū)密封方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常情況下開采易自燃煤層時(shí)，為防止采空區(qū)遺煤自燃，一般采用預(yù)防性黃泥或粉煤灰灌漿處理采空區(qū)。即利用灌漿管路自工作面上下出口、對(duì)工作面采空區(qū)遺煤及冒落巖石中澆灌上一層漿體，以此隔絕采空區(qū)遺留的煤炭與氧氣的接觸，防止氧化，達(dá)到防止煤層自燃的目的。但上述方法無法封閉采空區(qū)周邊留設(shè)的煤柱，因此，開采后的采空區(qū)如有漏風(fēng)，仍存在煤炭自燃的安全隱患。近距離多煤層聯(lián)合開采時(shí)，煤層頂?shù)装辶严稌?huì)相互聯(lián)通，易造成串風(fēng)供氧，特別是高瓦斯礦井，上部煤層采空區(qū)易形成瓦斯積聚，一旦煤炭自燃，極易造成瓦斯燃燒或爆炸重大安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種防止煤層自燃的采空區(qū)密封方法。它方法簡(jiǎn)單，可以有效地防止采空區(qū)的遺煤，特別是暴露于采空區(qū)周邊煤柱的煤層自燃現(xiàn)象。
[0004]本發(fā)明包括下列步驟:I)、回采工作面自開切眼推進(jìn)3_5m后，在頂板尚未垮落時(shí)，在工作面液壓支架后部自運(yùn)輸順槽依次向回風(fēng)順槽分段架設(shè)超高水材料充填體支撐模板，與留設(shè)的煤壁圍成一個(gè)矩形空間，空間內(nèi)吊掛密封的充填包，之后向充填包內(nèi)充入超高水材料漿體，待超高水材料漿體凝固后，即形成工作面采空區(qū)里側(cè)密封墻體;2)、當(dāng)工作面每推進(jìn)4-6m時(shí)，在回風(fēng)順槽和運(yùn)輸順槽內(nèi)分別采用與步驟I)開切眼處的方法，制作采空區(qū)的上、下側(cè)密封墻體;3)、當(dāng)工作面推進(jìn)至停采線時(shí)，視煤層頂板可控狀況，每回收2至4個(gè)液壓支架后，采用與步驟I)開切眼處的方法，制作工作面采空區(qū)的外側(cè)密封墻體，里側(cè)密封墻體、上、下側(cè)密封墻體和外側(cè)密封墻體連成一個(gè)整體，將采空區(qū)包裹起來，阻斷與外界的聯(lián)系O
[0005]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn):(1)、超高水材料固結(jié)體具有良好的縮變性能，能很好的適應(yīng)圍巖變形而自身不產(chǎn)生裂隙，與圍巖緊密結(jié)合，可在采空區(qū)四周形成嚴(yán)密的封閉墻體；
(2)、形成的封閉單元，可以隔絕外部向采空區(qū)內(nèi)漏風(fēng)，消除了采空區(qū)內(nèi)遺煤的自燃隱患，同時(shí)采空區(qū)內(nèi)積聚的瓦斯無法擴(kuò)散到外部，降低了災(zāi)害發(fā)生的可能性，對(duì)于瓦斯含量較高的煤層，還可以敷設(shè)抽采管路，將密封采空區(qū)內(nèi)高濃度瓦斯抽出加以利用，提高經(jīng)濟(jì)效益；
(3)、由于所形成的封閉單元阻斷了采空區(qū)與外界生產(chǎn)系統(tǒng)的聯(lián)系，具有獨(dú)立性，即使某一單元發(fā)生災(zāi)害，仍可以將災(zāi)害控制在較小的范圍內(nèi)，并迅速加以控制，提高了礦井的減災(zāi)能力和安全系數(shù)。
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0007]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例平面示意圖；
[0008]圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例平面示意圖；
[0009]圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例平面示意圖；
[0010]圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例平面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，本發(fā)明包括下列步驟:I)、回采工作面自開切眼6推進(jìn)3-5m后，在頂板尚未垮落時(shí)，在工作面液壓支架7后部自運(yùn)輸順槽2依次向回風(fēng)順槽I分段架設(shè)超高水材料充填體支撐模板，與留設(shè)的煤壁圍成一個(gè)矩形空間，空間內(nèi)吊掛密封的充填包，之后向充填包內(nèi)充入超高水材料漿體，待超高水材料漿體凝固后，即形成采空區(qū)4里側(cè)密封墻體3:; 2)、當(dāng)工作面每推進(jìn)4-6m時(shí)，在回風(fēng)順槽I和運(yùn)輸順槽2內(nèi)分別采用與步驟I)開切眼6處的方法，制作采空區(qū)4的上、下側(cè)密封墻體32、33;3)、當(dāng)工作面推進(jìn)至停采線5時(shí)，視煤層頂板可控狀況，每回收2至4個(gè)液壓支架后，采用與步驟I)開切眼6處的方法，制作采空區(qū)4的外側(cè)密封墻體34，里側(cè)密封墻體3!、上、下側(cè)密封墻體32、33和外側(cè)密封墻體34連成一個(gè)整體，將采空區(qū)4包裹起來，阻斷與外界的聯(lián)系。
[0012]如圖2所示，所述的上側(cè)密封墻體32或下側(cè)密封墻體33讓開運(yùn)輸順槽2，以實(shí)現(xiàn)相鄰工作面沿空留巷無煤柱開采。
[0013]如圖3所示，沿所述的上側(cè)密封墻體32或下側(cè)密封墻體33掘進(jìn)相鄰工作面的回風(fēng)順槽I或運(yùn)輸順槽2，實(shí)現(xiàn)無煤柱開采。
[0014]如圖4所示，沿所述的上側(cè)密封墻體32或下側(cè)密封墻體33掘進(jìn)的相鄰工作面的回風(fēng)順槽I或運(yùn)輸順槽2，按所述步驟1)-3)的方法進(jìn)行充填，用以加強(qiáng)相鄰工作面間的隔離效果O
[0015]當(dāng)需要加強(qiáng)兩個(gè)工作面間的隔離效果時(shí)，相鄰工作面開采過程中，可按步驟I)的方法在運(yùn)輸順槽2內(nèi)貼緊原充填墻體再次進(jìn)行充填，形成墻體10。
[0016]若煤層瓦斯含量較高或近距離煤層群開采時(shí)，下部煤層瓦斯會(huì)沿頂?shù)装辶严断驕\部煤層采空區(qū)4及冒落裂隙帶內(nèi)漂移，形成瓦斯積聚。所述的采空區(qū)4內(nèi)敷設(shè)抽采管路8，對(duì)采空區(qū)4內(nèi)高濃度瓦斯進(jìn)行抽采，并將抽采瓦斯加以利用。
[0017]所述的超高水材料漿體可以根據(jù)強(qiáng)度需求選擇不同的水灰比，最高水體積份額可達(dá)97%，水灰比約11:1，且具有一定的強(qiáng)度，其所形成的固結(jié)體具有微膨脹性，可保證固結(jié)體的密閉效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止煤層自燃的采空區(qū)密封方法，其特征在于:包括下列步驟:1)、回采工作面自開切眼(6)推進(jìn)3-5m后，在頂板尚未垮落時(shí)，在工作面液壓支架(7)后部自運(yùn)輸順槽(2)依次向回風(fēng)順槽(I)分段架設(shè)超高水材料固結(jié)體支撐模板，與留設(shè)的煤壁圍成一個(gè)矩形空間，空間內(nèi)吊掛密封的充填包，之后向充填包內(nèi)充入超高水材料漿體，待超高水材料漿體凝固后，即形成采空區(qū)(4)里側(cè)密閉墻體(3d ;2)、當(dāng)工作面每推進(jìn)4-6m時(shí)，在回風(fēng)順槽(I)和運(yùn)輸順槽(2)內(nèi)分別采用與步驟I)開切眼(6)處的方法，制作采空區(qū)(4)的上、下側(cè)密封墻體(32)、(33);3)、當(dāng)工作面推進(jìn)至停采線(5)時(shí)，視煤層頂板可控狀況，每回收2至4個(gè)液壓支架后，采用與步驟I)開切眼(6)處的方法，制作采空區(qū)(4)的外側(cè)密封墻體(34)。里側(cè)密封墻體(30、上、下側(cè)密封墻體(32、33)和外側(cè)密封墻體(34)連成一個(gè)整體，將采空區(qū)(4)包裹起來，阻斷與外界的聯(lián)系。如圖1所示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止煤層自燃的采空區(qū)密封方法，其特征在于:所述的上側(cè)密封墻體(32)或下側(cè)密封墻體(33)讓開運(yùn)輸順槽(2)，以實(shí)現(xiàn)相鄰工作面沿空留巷無煤柱開米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止煤層自燃的采空區(qū)密封方法，其特征在于:沿所述的上側(cè)密封墻體(32)或下側(cè)密封墻體(33)掘進(jìn)相鄰工作面的回風(fēng)順槽(I)或運(yùn)輸順槽(2)，實(shí)現(xiàn)無煤柱開米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止煤層自燃的采空區(qū)密封方法，其特征在于:沿所述的上側(cè)密封墻體(32)或下側(cè)密封墻體(33)掘進(jìn)的相鄰工作面的回風(fēng)順槽(I)或運(yùn)輸順槽(2)，按所述步驟1)-3)的方法進(jìn)行充填，用以加強(qiáng)相鄰工作面間的隔離效果。
【文檔編號(hào)】E21F7/00GK105971669SQ201610527963
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月6日
【發(fā)明人】孫春東, 丁其全, 李占濤, 聶萬利, 趙永強(qiáng), 曹彥澤, 李繼升
【申請(qǐng)人】冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)有限公司