工作面采空区垂直自燃三带测试方法及防火技术与流程

本发明属于煤矿井下安全检测及防治技术，特别涉及一种工作面采空区垂直自燃三带测试方法及防火技术。

背景技术：

在煤矿生产时，会出现很多的采空区，在采空区还有很多的浮煤，当采空区漏风后浮煤开始氧化，达到自燃期后，浮煤就会自燃。采空区浮煤的氧化分为三带；第一带为通风散热带，在通风散热带内，采空区漏风较大，虽供氧充足，但氧化生成的热量易被漏风带走，热量不易集聚，且温度值较低，因此不易自燃，定为通风散热带；第二带为氧化带，氧化带内漏风较大，供氧适宜，而氧化生成的热量不易被漏风带走，容易氧化自燃，因此定为氧化带；第三带为窒息带，在窒息带内漏风量较小，供氧不足，氧化生成的热量很少，而且由于岩石传导热量较多，所以温度有所下降，一般无自燃可能，因此定为窒息带。大多数煤矿将防火重点放在采空区的氧化带，这些工作面的自燃有60%是发生在支架上部。按传统的采空区自燃三带测试方法划分的自燃三带，工作面支架上部和后部正处于采空区的通风散热带成了容易发火的地带，原有的工作面自燃三带测试方法已不适应现在煤矿变化的情况，这样就很难保证煤矿生产的安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种能适应现在煤矿的垂直自燃发火、测试方法先进、防火效果好的工作面采空区垂直自燃三带测试方法及防火技术。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：采空区垂直自燃三带的测试方法如下：在工作面回风顺槽选择一端压力小的巷道，在巷道的面对工作面处掘出一个2.1m×2.1m×2.1m的钻场，在钻场范围内钻5个取气钻孔，为了便于取气，在钻孔内插入φ25mm的套管，为了不影响采煤机作业，套管采用塑料管，套管须下到终孔位置，套管的出口端1m处加工成花管形状，在套管内插入束管，为了便于与束管系统相连，套管的进出口端均封严，钻孔的封孔长度为2m，当工作面推进到离钻场50m时，开始与束管系统的单管相连，并记录取气数据，一直到工作面推到钻场为止，通过测试的数据分析出采空区的垂直自燃三带为：距煤层底板26m以上高度的含氧量为6.7%，这个高度以上的空间为窒息带，不会出现煤的自燃发火；距煤层底板4m即支架上方1m处的含氧量为18%，这个高度以下的空间为冷却带，煤层不会氧化自燃；煤层底板以上4m～26m空间的氧气含量为17.8%～6.7%，这个空间为氧化带，即煤易自燃发火带，也是工作面重点防火地带；采用的防火技术措施是：对支架上方的垂直氧化带打钻注浆，对垂直氧化带的浮煤进行降温处理，阻化，防止采空区垂直氧化带的浮煤自燃发火。

本发明的有益效果是：通过对工作面采空区垂直三带的测试可准确划分出三带的位置，推测出工作面的防火重点处，便于有目标的实施防火措施，节省人力物力，保证井下采煤的安全。

附图说明

以下结合附图以实施例具体说明。

图1是工作面采空区垂直三带钻孔布置图。

图2是图1的a-a向剖视图。

图中，1-工作面；2-采空区；3-支架；4-钻孔；5-套管。

具体实施方式

实施例，参照附图1、2，工作面采空区垂直自燃三带的测试方法：在

工作面回风顺槽选择一段压力比较小的巷道，在巷道的面对工作面1处掘一个2.1m×2.1m×2.1m的钻场，在钻场范围内钻五个取气钻孔4。五个钻孔4用煤电钻在支架3上方打钻取气。其钻孔4的参数如下表所示。

其中1号钻孔为水平，与顺槽水平夹角为0度，五个钻孔4的钻孔长度、钻孔距离、钻孔直径为递增形式。为了便于取气，在钻孔4内插入φ25mm的套管5，套管5材质采用塑料管，套管5要下的终孔位置，套管5出口端1m处加工成花管。在套管5内插入束管单管，便于与束管系统相连。套管的进出口端均封严，钻孔4的封孔长度为2m，当工作面1推进到离钻场50m时开始将束管系统与束管单管相连，并记录取气的数据，一直到工作面1推到钻场为止。通过测试数据分析出工作面1前方煤层受采动影响提前氧化的距离及支架3上部垂直三带的范围。其三带的范围数据为：距煤层底板26m以上高度的含氧量为6.7%，这个高度以上的空间为窒息带，不会出现煤的自燃发火；距煤层底板4m即支架3上方1m处的含氧量为18%，这个高度以下的空间为冷却带，煤层不会氧化自燃；煤层底板以上4m～26m空间的氧气含量为17.8%～6.7%，这个空间为氧化带，即煤易自燃发火带，也是工作面重点防火地带；采用的防火技术措施是：对支架上方的垂直氧化带打钻注浆，对垂直氧化带的浮煤进行降温处理，阻化，防止采空区垂直氧化带的浮煤自燃发火。