煤层盲巷封闭墙及应用该封闭墙的盲巷防爆方法与流程

本发明涉及煤层盲巷防火、防爆技术，尤其涉及一种煤层盲巷封闭墙及应用该封闭墙的盲巷防爆方法。

背景技术：

煤层盲巷指的是只有一个通道且未通风的巷道。井下煤层盲巷的掘进工作因故实施封闭后，盲巷内会聚集高浓度的瓦斯，存在煤炭自燃或瓦斯爆炸等事故隐患。当重新启封时，需要先将盲巷内的瓦斯排放出来，排放的方法有很多种，但是无论采用哪一种方法，在排放的过程中一旦产生火花，都会发生严重的事故。

技术实现要素：

本发明提供一种煤层盲巷封闭墙及应用该封闭墙的盲巷防爆方法，用于消除煤层盲巷内煤炭自燃发火或瓦斯爆炸的事故隐患。

本发明一方面提供一种煤层盲巷封闭墙，包括：墙体和设于墙体外围的嵌入部，所述墙体用于通过所述嵌入部嵌入盲巷壁，且所述墙体与盲巷的延伸方向垂直；所述墙体上设有与墙体方向垂直的瓦斯抽采管、惰性气体注入管、观测管和放水管；所述瓦斯抽采管、惰性气体注入管、观测管和放水管上均设有阀门。

如上所述的煤层盲巷封闭墙，所述墙体为双瓦石结构。

如上所述的煤层盲巷封闭墙，所述墙体的厚度为0.6m，墙体四周与盲巷壁实体密实。

如上所述的煤层盲巷封闭墙，所述惰性气体注入管的中心线与所述盲巷底部的距离为1.5m。

如上所述的煤层盲巷封闭墙，所述惰性气体注入管进入墙内盲巷的一端与盲巷迎头的距离小于或等于5m。

如上所述的煤层盲巷封闭墙，所述瓦斯抽采管的中心线与所述盲巷顶部的距离为0.5m。

如上所述的煤层盲巷封闭墙，所述瓦斯抽采管为钢管，所述瓦斯抽采管进入墙内盲巷的长度为0.2m。

如上所述的煤层盲巷封闭墙，所述观测管的中心线与所述盲巷顶部的距离为0.2m，所述观测管进入墙内盲巷的长度为0.2m。

如上所述的煤层盲巷封闭墙，所述放水管的中心线与所述盲巷底部的距离为0.5m，所述放水管进入墙内盲巷的长度为0.2m；

所述放水管位于墙外的一端连接“U”型管，所述“U”型管的内弯高度为0.2m。

本发明另一方面提供一种采用如上所述的封闭墙的盲巷防爆方法，包括：

当封闭墙内盲巷的瓦斯浓度高于设定值时，通过惰性气体注入管向封闭墙内盲巷注入惰性气体；

通过瓦斯抽采管将封闭墙内盲巷的瓦斯气体抽出。

本发明提供的技术方案，通过采用墙体以及设于墙体外围的嵌入部，通过嵌入部将墙体固定在盲巷壁上，且在墙体上设瓦斯抽采管、惰性气体注入管、观测管和放水管，各管路上均设有阀门。煤层盲巷内瓦斯积聚或有煤炭自燃发火隐患时，采取“边注边抽”措施，即注入惰性气体的同时，抽出瓦斯等气体，用惰性气体置换瓦斯等气体，使封闭的煤层盲巷无瓦斯积聚和缺氧状态，从而消除煤炭自燃发火或瓦斯爆炸事故隐患，确保煤层盲巷处于安全状态。

附图说明

图1为本发明实施例提供的煤层盲巷封闭墙的主视图；

图2为本发明实施例提供的煤层盲巷封闭墙的左视剖面图；

图3为本发明实施例提供的煤层盲巷封闭墙设置在盲巷内的侧视图；

图4为本发明实施例提供的盲巷防爆方法的流程图。

附图标记：

1-墙体； 2-嵌入部； 3-瓦斯抽采管；

4-惰性气体注入管； 5-观测管； 51-测气嘴；

6-放水管； 7-阀门； 8-“U”型管；

91-盲巷迎头； 92-盲巷。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的煤层盲巷封闭墙的主视图，图2为本发明实施例提供的煤层盲巷封闭墙的左视剖面图，图3为本发明实施例提供的煤层盲巷封闭墙设置在盲巷内的侧视图。如图1至图3所示，本实施例提供一种煤层盲巷封闭墙，包括：墙体1和设于墙体1外围的嵌入部2，墙体1用于通过嵌入部2嵌入盲巷壁，且墙体1与盲巷92的延伸方向垂直。墙体1上设有与墙体1方向垂直的瓦斯抽采管3、惰性气体注入管4、观测管5和放水管6，该瓦斯抽采管3、惰性气体注入管4、观测管5和放水管6上均设有阀门7。

墙体1通过嵌入部2嵌入盲巷壁，具体可对待安装封闭墙的前后5m-10m的盲巷壁进行喷注浆加固处理，然后在施工封闭墙的盲巷壁进行掏槽，掏槽深度可根据嵌入部2的深度进行设定，以将封闭墙与盲巷壁密实为目的。

墙体1垂直于盲巷92的延伸方向，以将盲巷92隔断。墙体1上设有瓦斯抽采管3、惰性气体注入管4、观测管5和放水管6，四根管路均垂直于墙体1，且穿透墙体1，则四根管路的一端均位于墙内盲巷92，另一端均位于墙外盲巷92。

其中瓦斯抽采管3设置于墙体1的上部，用于将盲巷92内的瓦斯抽采出来，瓦斯抽采管3上设有阀门7，在需要抽采瓦斯时打开阀门7。

惰性气体注入管4设置于墙体1的中部，通过惰性气体注入管4向墙内盲巷92注入惰性气体，惰性气体注入管4上设有阀门7，在需要注入惰性气体时打开阀门7。由于惰性气体比较稳定，在抽采瓦斯的同时，向墙内盲巷92注入惰性气体，以降低盲巷92内的瓦斯和氧气含量，消除瓦斯爆炸和煤炭自燃发火的隐患。

观测管5设置在墙体1的上部，用于检测盲巷92内的气体成份及含量。观测管5上设置有阀门7，在需要对气体进行检测的时候打开阀门7。

放水管6设置在墙体1的下部，用于将盲巷92内的积水放出。放水管6上设置阀门7，当需要放水的时候，打开阀门7。放水管6的外端可以安装“U”型管，“U”型管内的液体用于当盲巷积水排除后，隔离墙内外气体，阻止其进行交换。

本实施例提供的技术方案，通过采用墙体1以及设于墙体1外围的嵌入部2，通过嵌入部2将墙体1与盲巷壁密实，且在墙体1上设瓦斯抽采管3、惰性气体注入管4、观测管5和放水管6，各管路上均设有阀门，当阀门关闭时，墙体1将盲巷92封闭。当封闭的煤层盲巷内有瓦斯积聚或有煤炭自燃发火隐患时，采取“边注边抽”措施，即注入惰性气体的同时，抽出瓦斯等气体，用惰性气体置换瓦斯等气体，使封闭的煤层盲巷无瓦斯积聚和缺氧状态，从而消除煤炭自燃发火或瓦斯爆炸事故隐患，确保煤层盲巷处于安全状态。

对于上述瓦斯抽采管3，可采用直径为315mm的钢管，其中心线与盲巷92顶部的距离L1为0.5m。瓦斯抽采管3的一端深入墙内盲巷的长度L5为0.2m，另一端与抽采系统相连。

上述惰性气体注入管4，可采用直径为108mm的铁管，其中心线与盲巷92底部的距离L2为1.5m。惰性气体注入管4深入墙内的一端与盲巷迎头9的距离S小于或等于5m，另一端与惰性气体注入系统相连。具体的，惰性气体注入管4可以通过现有技术中的煤巷掘进时的风水管路进行改造，以实现向墙内盲巷92注入惰性气体为目的。

本实施例中的惰性气体可以为不易助燃的气体，可以为化学元素周期表中的18号元素，例如：氦、氖、氩、氪，也可以为氮气或二氧化碳等。本实施例采用氮气，通过惰性气体注入管4向墙内的盲巷92注入氮气，以降低含氧量。

上述观测管5，可采用直径为4分铁管，其中心线与盲巷92顶部的距离L3为0.2m。观测管5的一端深入墙内的长度L5为0.2m，观测管5的另一端设置有测气嘴51，用于检测墙内盲巷92的气体成份及含量等。

上述放水管6，可采直径为108mm的铁管，其中心线与盲巷92顶部的距离L4为0.5m。放水管6的一端深入墙内的长度L5为0.2m。放水管6的另一端连接有“U”型管8，“U”型管内弯高度H2为0.2m，“U”型管内的水起到隔离的作用，避免封闭墙内外气体交换。

对于上述墙体1，具体可采用双瓦石结构，厚度M可以为0.6m。墙体1外围设置有嵌入部2，嵌入部2深入盲巷92四周的深度H1不少于0.5m，且为实体。

本实施例提供的技术方案，通过采用墙体1以及设于墙体1外围的嵌入部2，通过嵌入部2使墙体1与盲巷壁密实，且在墙体1上设瓦斯抽采管3、惰性气体注入管4、观测管5和放水管6，各管路上均设有阀门，当阀门关闭时，墙体1将盲巷92封闭。当需要消除盲巷92内的安全隐患时，通过瓦斯抽采管3将墙内盲巷92的瓦斯抽出，同时通过惰性气体注入管4向墙内盲巷92注入氮气，采用“边抽边注”的方法，尽可能使氮气注入量与瓦斯抽采量保持平衡，用氮气替代墙内盲巷92的空气，使得墙内盲巷92无瓦斯积聚，且为缺氧状态，消除了瓦斯爆炸和煤炭自燃发火的隐患。

本实施例还提供一种盲巷防爆方法，可应用上述内容所提供的封闭墙。图4为本发明实施例提供的盲巷防爆方法的流程图。如图4所示，该方法包括：

步骤101、当封闭墙内盲巷的瓦斯浓度高于设定值时，通过惰性气体注入管向封闭墙内盲巷注入惰性气体。

该步骤中，可通过观测管5对墙内盲巷92的气体浓度进行检测，例如可检测瓦斯含量或氧气含量。当瓦斯浓度高于设定值时，可通过惰性气体注入管4向墙内盲巷92注入惰性气体。该设定值可以为1.5％。

惰性气体仍然以氮气为例，本领域技术人员也可以采用其它较稳定、不易燃的气体。

步骤102、通过瓦斯抽采管将封闭墙内盲巷的瓦斯气体抽出。

当墙内盲巷92的瓦斯浓度低于1.5％，且氧气含量低于5％，可以停止注入氮气及停止抽采瓦斯。后续可定期检测墙内盲巷92的气体浓度变化，当瓦斯浓度大于1.5％或氧气含量高于5％时，重新采用上述抽注措施，以消除安全隐患。

上述技术方案，当封闭的煤层盲巷内有瓦斯积聚或有煤炭自燃发火隐患时，采取“边注边抽”措施，即注入惰性气体的同时，抽出瓦斯等气体，用惰性气体置换瓦斯等气体，使封闭的煤层盲巷无瓦斯积聚和缺氧状态，从而消除煤炭自燃发火或瓦斯爆炸事故隐患，确保煤层盲巷处于安全状态。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。