一種大傾角煤層采空區注漿防火的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種大傾角煤層采空區注漿防火的方法，屬于煤礦防火技術領域。
【背景技術】
[0002] 煤炭自燃火災是礦井常見的災害之一。其中煤自燃火災占礦井火災總數的90 %以 上。目前我國預防礦井煤自燃火災的方法有很多種，主要包括優化通風系統、注惰性氣體、 均壓、灌注阻化劑、灌注膠凝材料、噴涂防滅火材料等方法，其中注漿防滅火技術是目前最 常用的一種礦井火災防治技術，也是目前治理自燃采空區最實用和最有效的方法之一。但 是在大傾角煤層采空區，因工作面傾角大，漿液流動過快，容易形成"拉溝"和"跑漿"現象， 致使漿液不能有效均勻地覆蓋整個采空區，影響注漿的防滅火效果，為解決這一問題，煤礦 多選用在地面制漿池制漿時添加增稠劑的方法減緩漿液的流動，但該方法操作不當，會使 得漿液因流動阻力大而堵塞管路，影響注漿。
【發明內容】
[0003] 針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種大傾角煤層采空區注漿防火的方 法，能增大漿液流動阻力，減緩漿液流動，降低漿液紊流度，加速泥漿顆粒沉降，使黃泥漿在 采空區中形成幾個泥漿沉積帶，達到有效阻斷空氣的流動、預防采空區煤自燃的目的。
[0004] 為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：該種大傾角煤層采空區注漿防火 的方法，其具體步驟為：
[0005] I、配制固漿材料；
[0006] II、根據采空區孔隙率、走向長度和傾斜長度計算所需注漿量；
[0007] III、將確定好所需量的固漿材料放入噴壺內，自工作面風巷開始，在當前層的多個 工作面液壓支架移架過程中，每隔10~20米，通過噴壺向工作面液壓支架之間的縫隙鋪設 固漿材料，每次鋪設的固漿材料在水平方向上不少于20米，直至工作面機巷，形成一個固 楽·材料條帶；
[0008] IV、根據采空區的大小，重復步驟III，從而形成多個固漿材料條帶。
[0009] 進一步，所述的固漿材料聚丙烯酰胺和交聯型丙烯酸/丙烯酸鈉共聚物的混合 物，其質量配比為1:49。
[0010] 進一步，所述的噴壺的高為40厘米、底面直徑為30厘米。
[0011] 與現有技術相比，本發明的方法可將固漿材料鋪設在采空區中，形成一個固漿材 料條帶，由于固漿材料具有吸水性，使黃泥漿液流經固漿材料帶時失水，從而增大漿液流動 阻力，減緩漿液流動，降低漿液紊流度，加速泥漿顆粒沉降，使黃泥漿在采空區中形成幾個 泥漿沉積帶，幫助其合理充填，最終達到有效阻斷空氣的流動、預防采空區煤自燃的目的。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發明采空區布置固漿材料帶示意圖；
[0013] 圖2是本發明鋪設固漿材料的過程圖。
[0014] 圖中：1、風巷，2、機巷，3、收作線，4、注漿口，5、采空區，6、固漿材料條帶，7、工作 面液壓支架，8、噴壺。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0016] 如圖1和圖2所示，本發明的具體步驟為：
[0017] I、配制固漿材料；
[0018] II、根據采空區5孔隙率、走向長度和傾斜長度計算所需注漿量；
[0019] 泥漿水土比控制范圍在3 :1~5 :1，在地面灌漿站制漿后由管路輸送到工作面；
[0020] a、灌衆區所需土量計算：
[0021] Qr=KmLHC
[0022] 其中，Q,-整個灌漿區所需土量，單位為m3
[0023] m-煤層開采厚度，單位為m ;
[0024] L-灌漿區的走向長度，單位為m ;
[0025] H-灌漿區的傾斜長度，單位為m ;
[0026] C一煤炭回收率，單位為％ ;
[0027] K一灌漿系數，一般取0· 015 ;
[0028] b、灌漿用水量計算：
[0029] Qff= Q r 〇 Kw
[0030] 其中，〇-水土比
[0031] Kw一用于沖洗管路防堵塞的水量備用系數，一般取I. 1~1. 5 ;
[0032] c、灌漿量的計算：
[0033] Q = (Qr+Qw) XM
[0034] 其中，M-泥漿制成率，如表1所示；
[0035] 表1泥漿制成率
[0036]
[0037] d、固漿材料量的計算：
[0038]
[0039] 其中，P-泥漿容重；
[0040] III、將確定好所需量的固漿材料放入噴壺8內，自工作面風巷1開始，在當前層的 多個工作面液壓支架7移架過程中，每隔10~20米，通過噴壺8向工作面液壓支架7之間 的縫隙鋪設固漿材料，每次鋪設的固漿材料在水平方向上不少于20米，直至工作面機巷2， 形成一個固漿材料條帶6 ;
[0041] IV、根據采空區5的大小，重復步驟III，從而形成多個固漿材料條帶6。
[0042] 進一步，所述的固漿材料為聚丙烯酰胺和交聯型丙烯酸/丙烯酸鈉共聚物的混合 物，其質量配比為1:49。
[0043] 進一步，所述的噴壺8的高為40厘米、底面直徑為30厘米。
【主權項】
1. 一種大傾角煤層采空區注漿防火的方法，其特征在于，其具體步驟為：1. 配制固漿材料； II、 根據采空區（5)孔隙率、走向長度和傾斜長度計算所需注漿量； III、 將確定好所需量的固漿材料放入噴壺（8)內，自工作面風巷（1)開始，在當前層的 多個工作面液壓支架（7)移架過程中，每隔10~20米，通過噴壺（8)向工作面液壓支架（7) 之間的縫隙鋪設固漿材料，每次鋪設的固漿材料在水平方向上不少于20米，直至工作面機 巷（2)，形成一個固漿材料條帶（6); IV、 根據采空區（5)的大小，重復步驟III，從而形成多個固漿材料條帶（6)。2. 根據權利要求1所述的一種大傾角煤層采空區注漿防火的方法，其特征在于，所 述的固漿材料為聚丙烯酰胺和交聯型丙烯酸/丙烯酸鈉共聚物的混合物，其質量配比為 1:49〇3. 根據權利要求1或2所述的一種大傾角煤層采空區注漿防火的方法，其特征在于，所 述的噴壺（8)的高為40厘米、底面直徑為30厘米。
【專利摘要】本發明公開了一種大傾角煤層采空區注漿防火的方法,其步驟為：Ⅰ、配制固漿材料；Ⅱ、根據采空區孔隙率、走向長度和傾斜長度計算所需注漿量；Ⅲ、將確定好所需量的固漿材料放入噴壺內，自工作面風巷開始，在當前層的多個工作面液壓支架移架過程中，每隔10～20米，通過噴壺向工作面液壓支架之間的縫隙鋪設固漿材料，每次鋪設的固漿材料在水平方向上不少于20米，直至工作面機巷，形成一個固漿材料條帶；Ⅳ、根據采空區的大小，重復步驟Ⅲ，從而形成多個固漿材料條帶。能增大漿液流動阻力，減緩漿液流動，降低漿液紊流度，加速泥漿顆粒沉降，使黃泥漿在采空區中形成幾個泥漿沉積帶，達到有效阻斷空氣的流動、預防采空區煤自燃的目的。
【IPC分類】E21F5/00, E21F15/00
【公開號】CN104948219
【申請號】CN201510195414
【發明人】李增華, 王冕, 楊永良, 周銀波, 顧范君, 季淮君
【申請人】中國礦業大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月22日