一种大倾角煤层采空区注浆防火的方法技术

技术编号:12151838 阅读:145 留言:0更新日期:2015-10-03 13:00
本发明专利技术公开了一种大倾角煤层采空区注浆防火的方法,其步骤为:Ⅰ、配制固浆材料;Ⅱ、根据采空区孔隙率、走向长度和倾斜长度计算所需注浆量;Ⅲ、将确定好所需量的固浆材料放入喷壶内,自工作面风巷开始,在当前层的多个工作面液压支架移架过程中,每隔10~20米,通过喷壶向工作面液压支架之间的缝隙铺设固浆材料,每次铺设的固浆材料在水平方向上不少于20米,直至工作面机巷,形成一个固浆材料条带;Ⅳ、根据采空区的大小,重复步骤Ⅲ,从而形成多个固浆材料条带。能增大浆液流动阻力,减缓浆液流动,降低浆液紊流度,加速泥浆颗粒沉降,使黄泥浆在采空区中形成几个泥浆沉积带,达到有效阻断空气的流动、预防采空区煤自燃的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于煤矿防火

技术介绍
煤炭自燃火灾是矿井常见的灾害之一。其中煤自燃火灾占矿井火灾总数的90 %以 上。目前我国预防矿井煤自燃火灾的方法有很多种,主要包括优化通风系统、注惰性气体、 均压、灌注阻化剂、灌注胶凝材料、喷涂防灭火材料等方法,其中注浆防灭火技术是目前最 常用的一种矿井火灾防治技术,也是目前治理自燃采空区最实用和最有效的方法之一。但 是在大倾角煤层采空区,因工作面倾角大,浆液流动过快,容易形成"拉沟"和"跑浆"现象, 致使浆液不能有效均匀地覆盖整个采空区,影响注浆的防灭火效果,为解决这一问题,煤矿 多选用在地面制浆池制浆时添加增稠剂的方法减缓浆液的流动,但该方法操作不当,会使 得浆液因流动阻力大而堵塞管路,影响注浆。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题,本专利技术提供一种大倾角煤层采空区注浆防火的方 法,能增大浆液流动阻力,减缓浆液流动,降低浆液紊流度,加速泥浆颗粒沉降,使黄泥浆在 采空区中形成几个泥浆沉积带,达到有效阻断空气的流动、预防采空区煤自燃的目的。 为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:该种大倾角煤层采空区注浆防火 的方法,其具体步骤为: I、配制固浆材料; II、根据采空区孔隙率、走向长度和倾斜长度计算所需注浆量; III、将确定好所需量的固浆材料放入喷壶内,自工作面风巷开始,在当前层的多个 工作面液压支架移架过程中,每隔10~20米,通过喷壶向工作面液压支架之间的缝隙铺设 固浆材料,每次铺设的固浆材料在水平方向上不少于20米,直至工作面机巷,形成一个固 楽·材料条带; IV、根据采空区的大小,重复步骤III,从而形成多个固浆材料条带。 进一步,所述的固浆材料聚丙烯酰胺和交联型丙烯酸/丙烯酸钠共聚物的混合 物,其质量配比为1:49。 进一步,所述的喷壶的高为40厘米、底面直径为30厘米。 与现有技术相比,本专利技术的方法可将固浆材料铺设在采空区中,形成一个固浆材 料条带,由于固浆材料具有吸水性,使黄泥浆液流经固浆材料带时失水,从而增大浆液流动 阻力,减缓浆液流动,降低浆液紊流度,加速泥浆颗粒沉降,使黄泥浆在采空区中形成几个 泥浆沉积带,帮助其合理充填,最终达到有效阻断空气的流动、预防采空区煤自燃的目的。【附图说明】 图1是本专利技术采空区布置固浆材料带示意图; 图2是本专利技术铺设固浆材料的过程图。 图中:1、风巷,2、机巷,3、收作线,4、注浆口,5、采空区,6、固浆材料条带,7、工作 面液压支架,8、喷壶。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步说明。 如图1和图2所示,本专利技术的具体步骤为: I、配制固浆材料; II、根据采空区5孔隙率、走向长度和倾斜长度计算所需注浆量; 泥浆水土比控制范围在3 :1~5 :1,在地面灌浆站制浆后由管路输送到工作面; a、灌衆区所需土量计算: Qr=KmLHC 其中,Q,-整个灌浆区所需土量,单位为m3 m-煤层开采厚度,单位为m ; L-灌浆区的走向长度,单位为m ; H-灌浆区的倾斜长度,单位为m ; C一煤炭回收率,单位为% ; K一灌浆系数,一般取0· 015 ; b、灌浆用水量计算: Qff= Q r 〇 Kw 其中,〇-水土比 Kw一用于冲洗管路防堵塞的水量备用系数,一般取I. 1~1. 5 ; c、灌浆量的计算: Q = (Qr+Qw) XM 其中,M-泥浆制成率,如表1所示; 表1泥浆制成率 d、固浆材料量的计算: 其中,P-泥浆容重; III、将确定好所需量的固浆材料放入喷壶8内,自工作面风巷1开始,在当前层的 多个工作面液压支架7移架过程中,每隔10~20米,通过喷壶8向工作面液压支架7之间 的缝隙铺设固浆材料,每次铺设的固浆材料在水平方向上不少于20米,直至工作面机巷2, 形成一个固浆材料条带6 ; IV、根据采空区5的大小,重复步骤III,从而形成多个固浆材料条带6。 进一步,所述的固浆材料为聚丙烯酰胺和交联型丙烯酸/丙烯酸钠共聚物的混合 物,其质量配比为1:49。 进一步,所述的喷壶8的高为40厘米、底面直径为30厘米。【主权项】1. ,其特征在于,其具体步骤为:1. 配制固浆材料; II、 根据采空区(5)孔隙率、走向长度和倾斜长度计算所需注浆量; III、 将确定好所需量的固浆材料放入喷壶(8)内,自工作面风巷(1)开始,在当前层的 多个工作面液压支架(7)移架过程中,每隔10~20米,通过喷壶(8)向工作面液压支架(7) 之间的缝隙铺设固浆材料,每次铺设的固浆材料在水平方向上不少于20米,直至工作面机 巷(2),形成一个固浆材料条带(6); IV、 根据采空区(5)的大小,重复步骤III,从而形成多个固浆材料条带(6)。2. 根据权利要求1所述的,其特征在于,所 述的固浆材料为聚丙烯酰胺和交联型丙烯酸/丙烯酸钠共聚物的混合物,其质量配比为 1:49〇3. 根据权利要求1或2所述的,其特征在于,所 述的喷壶(8)的高为40厘米、底面直径为30厘米。【专利摘要】本专利技术公开了,其步骤为:Ⅰ、配制固浆材料;Ⅱ、根据采空区孔隙率、走向长度和倾斜长度计算所需注浆量;Ⅲ、将确定好所需量的固浆材料放入喷壶内,自工作面风巷开始,在当前层的多个工作面液压支架移架过程中,每隔10~20米,通过喷壶向工作面液压支架之间的缝隙铺设固浆材料,每次铺设的固浆材料在水平方向上不少于20米,直至工作面机巷,形成一个固浆材料条带;Ⅳ、根据采空区的大小,重复步骤Ⅲ,从而形成多个固浆材料条带。能增大浆液流动阻力,减缓浆液流动,降低浆液紊流度,加速泥浆颗粒沉降,使黄泥浆在采空区中形成几个泥浆沉积带,达到有效阻断空气的流动、预防采空区煤自燃的目的。【IPC分类】E21F5/00, E21F15/00【公开号】CN104948219【申请号】CN201510195414【专利技术人】李增华, 王冕, 杨永良, 周银波, 顾范君, 季淮君 【申请人】中国矿业大学【公开日】2015年9月30日【申请日】2015年4月22日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大倾角煤层采空区注浆防火的方法,其特征在于,其具体步骤为:Ⅰ、配制固浆材料;Ⅱ、根据采空区(5)孔隙率、走向长度和倾斜长度计算所需注浆量;Ⅲ、将确定好所需量的固浆材料放入喷壶(8)内,自工作面风巷(1)开始,在当前层的多个工作面液压支架(7)移架过程中,每隔10~20米,通过喷壶(8)向工作面液压支架(7)之间的缝隙铺设固浆材料,每次铺设的固浆材料在水平方向上不少于20米,直至工作面机巷(2),形成一个固浆材料条带(6);Ⅳ、根据采空区(5)的大小,重复步骤Ⅲ,从而形成多个固浆材料条带(6)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李增华王冕杨永良周银波顾范君季淮君
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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