一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃的防治方法技术

本发明专利技术提供一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统及使用方法。在工作面原有巷道连接的基础上进行联络巷掘进，使区段进风巷及区段回风巷与盘区进风巷及盘区回风巷均构成连接。在工作面安设局部通风机、风筒、风门、风速及气体浓度传感器，在采空区内埋设束管及温度传感器。将风门、局部通风机、各传感器与地面中央智能控制系统进行连接。确定改变工作面风流方向的条件值，当条件值满足时，地面中央智能控制系统的中央处理器会发出指令改变局部通风机及风门的开闭状态，改变工作面风流方向，防止采空区煤炭自燃。如此反复进行，直到工作面开采结束。本方法具有应用简单，投入成本低、操作方便，系统稳定，效果可靠，实用性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃的防治方法
本专利技术涉及矿山安全工程
，具体涉及一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃的防治方法。
技术介绍
采空区煤炭自燃是矿井的主要灾害之一，严重影响煤矿的安全生产。采空区煤炭自燃会产生大量的热量和有毒有害气体，使采煤工作面的空气受到污染、气温升高，恶化工作面的生产环境，影响工人的身体健康。另外，采空区煤炭自燃还容易诱发瓦斯爆炸事故的发生，使灾害的破坏力和影响范围进一步扩大。随着我国矿井机械化程度的提高，矿井的生产能力越来越大，煤层的开采深度逐年增加，采空区煤炭自燃灾害变得更加严重。据统计，我国国有煤矿中50%以上具有采空区煤炭自燃的危险，并且这一比例还在逐年增加。可见，采空区煤炭自燃防治对于煤矿的安全生产、煤炭行业的可持续发展非常重要。极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃的防治是煤炭自燃防治中的难题，通常采用综合防治方法，即多种采空区煤炭自燃的防治方法同时应用，但往往达不到很好的防治效果。目前在煤层正常开采过程中，采空区煤炭自燃防治的方法主要包括向采空区灌注泥浆、注氮气、注二氧化碳、喷洒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统，其特征在于：包括地面中央智能控制系统和井下部分。/n

【技术特征摘要】
1.一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统，其特征在于：包括地面中央智能控制系统和井下部分。


2.权利要求1所述的一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统，其特征在于：所述地面中央智能控制系统包括数据显示器、数据存储器、中央处理器、局部通风机及风门控制器；
所述数据显示器一端通过数据线与井下参数显示器、气相色谱仪及温度显示器连接，用于显示各参数的数据，另一端与数据存储器和中央处理器连接，将数据传输给数据存储器及中央处理器，数据存储器对各数据进行存储；
所述中央处理器又与局部通风机及风门控制器连接，中央处理器依据所接收的各数据可对局部通风机及风门控制器发出相应指令；
所述局部通风机及风门控制器又通过数据线与井下的局部通风机及风门连接，依据中央处理器发出的指令，其对井下各风门开关状态、各局部通风机运行状态进行控制。


3.权利要求1所述的一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统，其特征在于：所述井下部分由局部通风机、风门、风筒、CH4传感器、O2传感器、CO传感器、风速传感器、井下参数显示器、温度传感器、温度显示器、束管、气相色谱仪、隔离带构成；
所述风机和风门、风筒安装在进风巷、回风巷和联络巷内，用于调整风流方向，并通过数据线与地面中央智能控制系统的局部通风机及风门控制器连接。


4.权利要求1所述的一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统，其特征在于：所述CH4传感器、O2传感器、CO传感器、风速传感器安装在区段进风巷和区段回风巷内，用于感应巷道内各参数数值，并通过数据线与井下参数显示器连接，井下参数显示器又与地面中央智能控制系统的数据显示器连接。


5.权利要求1所述的一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统，其特征在于：所述温度传感器和束管埋设于采空区内上下两侧，温度传感器与温度显示器连接，束管与气相色谱仪连接，分别对采空区内的温度及气体成分进行观测，所述温度显示器和气相色谱仪又与地面中央智能控制系统的数据显示器连接。


6.权利要求1所述的一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统，其特征在于：所述隔离带在采空区内工作面布置方向的中部砌筑，将采空区分成两部分；
隔离带高度为煤层的开采高度，宽度按照式（1）进行估算：
K=MLH×10-5（1）
式中，K为隔离带的宽度，m；M为煤层开采厚度，m；L为工作面长度，m；H为煤层埋藏深度，m；一般要求隔离带宽度在2~5m之间，宽度过小起不到隔离的作用，宽度过大会增加施工难度；
所述隔离带的三面采用木柱作为边界，开口一侧对着工作面，随着工作面向前推进，在隔离带两侧添加木柱，使隔离带不断的延伸，木柱直径在20~30cm之间；在隔离带木柱内侧放入充填矸石，充填矸石的粒径在20~30cm之间，然后向充填矸石喷洒泥浆，泥浆的水土比为3:1~5:1之间；在隔离带木柱的外侧设置矸石堆，矸石堆的矸石粒径在30~50cm之间；矸石堆呈三角形堆砌，底边角度为自然安息角；随着工作面向前推进，矸石堆也不断的砌筑、延伸。


7.一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治方法，采用权利要求1所述的一种极易自燃煤层采空区煤炭自燃防治系统来实现，其具体步骤如下：
步骤一、在工作面原有区段进风巷与盘区进风巷连接、区段回风巷与盘区回风巷连接的基础上，对区段进风巷及区段回风巷进行联络巷掘进，使区段进风巷、区段回风巷与盘区进风巷、盘区回风巷均构成连接；
步骤二、在已经完成联络巷掘进的区段进风巷、区段回风巷内，安设局部通风机、风筒及风门，并将风门、局部通风机与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21