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1、10申请公布号CN102434189A43申请公布日20120502CN102434189ACN102434189A21申请号201110430102322申请日20111221E21F5/02200601E21F5/0620060171申请人肥城矿业集团梁宝寺能源有限责任公司地址272404山东省济宁市嘉祥县梁宝寺镇72发明人高法民张斌董钦亮刘志国宁洪进张茂增王峰74专利代理机构泰安市泰昌专利事务所37207代理人姚德昌54发明名称高位钻孔注浆灭火方法57摘要本发明涉及一种煤矿采空区防灭火技术领域，具体的说是一种针对采空区煤自燃防治的高位钻孔注浆灭火技术，本发明采取的技术方案是首先确定钻孔位。
2、置高位钻孔的施工位置选择在距离工作面采空区自燃危险区域较近位置的顺槽内，确保钻孔终端始终位于自燃危险区域上部煤层顶板中，一组三个钻孔，呈扇形排列，随工作面推进每20米距离钻取下一组钻孔，每组钻孔数量可根据采空区自燃危险区域大小灵活选择，钻孔完毕后对钻孔孔口进行封堵；第二步向钻孔内注浆连接一组钻孔，采用有压灌注，向终孔水平位置低的钻孔内灌注复合胶体泥浆，向终孔水平位置高的钻孔内灌注黄土泥浆，利用复合胶体泥浆的粘滞、堆积效应减缓黄泥浆的流动速度，延长黄泥浆在自燃高温区域内的滞留时间。采用本方法可以有效控制自燃危险区域范围，降低危险区域温度，使有害气体浓度降低，控制灾情，加快采空区自燃隐患的消除。5。
3、1INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页CN102434194A1/1页21一种高位钻孔注浆灭火方法，其特征是采用以下步骤A、确定钻孔位置并钻孔高位钻孔的施工位置选择在距离工作面采空区自燃危险区域较近位置顺槽内，一组三个钻孔，呈扇形排列，随工作面推进每20米距离钻取下一组钻孔，使钻孔终端始终位于自然危险区域上部煤层顶板中，每组钻孔数量可根据采空区自然危险区域大小灵活选择，钻孔完毕后封堵钻孔孔口；B、向钻孔内注浆，连接一组钻孔，采用有压灌注，向终孔水平位置低的钻孔内灌注复合胶体泥浆，向终孔水平位置高的钻孔内灌注黄土泥浆；利用复合胶体泥浆的粘滞、堆积效应。
4、减缓黄泥浆的流动速度，延长黄泥浆在自燃高温区域内的滞留时间。2根据权利要求1所述的高位钻孔注浆灭火方法，其特征是所述复合胶体泥浆是由黄土、悬浮剂、阻化剂、胶凝剂加水混合制成；所述黄土泥浆水土重量比为51。3根据权利要求1或2所述的高位钻孔注浆灭火方法，其特征是每组孔交替灌注复合胶体泥浆和黄土泥浆。4根据权利要求1或2或3所述的高位钻孔注浆灭火方法，其特征是高位钻孔灌浆压力控制在23MPA。权利要求书CN102434189ACN102434194A1/2页3高位钻孔注浆灭火方法0001一、技术领域本发明涉及一种煤矿采空区防灭火技术领域，具体的说一种针对综放工作面采空区煤自燃防治的高位钻孔注浆灭火。
5、技术。0002二、背景技术我国煤炭资源丰富，煤炭产量及消费量均居世界前列，约占国内不可再生能源产量及消费的85，但开采过程中煤炭自燃现象十分严重，80的煤层具有自然发火倾向。尤其是采空区遗煤多，更易发生煤炭自燃。现有技术中防治煤炭自燃的方法主要有注水、注浆、阻化剂、胶体、惰性气体等方法，其中注浆方法主要原理是将注浆材料细粒化后加入水制备成浆，用水力输送到指定位置，封堵漏风通道、包裹煤岩防止氧化、冷却煤岩温度的一项技术措施。0003三、发明内容针对目前综放面采空区防灭火技术的不足，提出从工作面顺槽打高位钻孔注浆防灭火的新技术；本发明的目的是提供一种更有效的采空区煤自燃防治技术。0004为达到上述。
6、目的，本发明采取的技术方案是首先确定钻孔位置，高位钻孔的施工位置选择在距离工作面采空区自燃危险区域较近位置顺槽内，确保钻孔终端始终位于自然危险区域上部煤层顶板中，一组三个钻孔，呈扇形排列，随工作面推进每20米距离钻取下一组钻孔，每组钻孔数量可根据采空区自然危险区域大小灵活选择，钻孔完毕后封堵钻孔。向钻孔内注浆，开启一组钻孔，采用有压灌注，向终孔水平位置低的钻孔内灌注复合胶体泥浆，向终孔水平位置高的钻孔内灌注黄土泥浆。0005优选的，复合胶体泥浆是由黄土、悬浮剂、阻化剂、胶凝剂加水混合制成；所述黄土泥浆水土比例为51。0006优选的，每组孔交替灌注复合胶体泥浆和黄土泥浆。0007优选的，钻孔灌浆。
7、压力控制在23MPA。0008本发明的有益效果为在推采速度慢，采空区出现高温异常区域时，采用本方法可以准确、有效的降低危险区域温度，使有害气体浓度降低，控制灾情，加快采空区自燃隐患的消除。0009钻孔施工完毕后，按工作面倾斜方向确定钻孔注浆顺序；先向终孔位置水平较低的钻孔中灌注“复合胶体泥浆”，复合胶体泥浆由黄土、水、悬浮剂、阻化剂、胶凝剂组成。然后向终孔位置水平较高的钻孔中灌注黄土浆液，黄土浆液水土比为51。这样可以利用下部钻孔中复合胶体泥浆的粘连、堆积作用，减缓上部钻孔中灭火浆液沿工作面倾向角度的倾斜作用向下部顺槽方向的流动，增加浆液在高温异常区域的滞留时间，充分发挥黄土浆液与复合胶体的联。
8、合灭火做用，有利于控制灾情，加快自燃隐患的消除。0010四、具体实施方式下面结合一现场实施例详细说明本发明。梁宝寺煤矿3309综放工作面在过对推采影响较大的DF69断层时，推采速度慢，3个月推进50M左右，造成上隅角后方采空区出现高温异常区域，上隅角处间断性有烟雾冒出，CO气体严重超标，采空区遗煤出现自燃现说明书CN102434189ACN102434194A2/2页4象。首先确定钻孔位置并钻孔，首组钻孔施工在进风巷距工作面20M处巷道顶部，3个钻孔按扇形布置，同时与巷道成5夹角向上倾斜，孔深50M。高位灭火钻孔深入采空区，根据梁宝寺煤矿采空区三带测定结果，其自热氧化带在采空区20M以后，高位。
9、灭火钻孔端部已深入至采空区氧化带以内。钻孔最深处距采空区高度。按煤厚7M，采3M放4M计算，则钻孔端部肯定已处在采空区以上顶板中。为防止注入液体从采空区以外流出，在钻孔外部30M下套管。向钻孔内注浆往高位灭火钻孔中灌注灭火浆体，过程如下先向钻孔2中灌注“复合胶体泥浆”，复合胶体泥浆由黄土、水、悬浮剂、阻化剂、胶凝剂组成。在地面灌浆池内的黄土浆液中按比例加入悬浮剂、凝胶剂，搅拌均匀后，即可形成稠化胶体。然后向钻孔1中灌注黄土浆液，黄土浆液水土重量比为51。这样可以利用钻孔2中复合胶体泥浆的粘连、堆积作用，减缓钻孔1中灭火浆液沿工作面倾向角度的倾斜作用向下部顺槽方向的流动，增加浆液在高温异常区域的。
10、滞留时间，充分发挥黄土浆液与复合胶体的联合灭火做用，有利于控制灾情；同理，往3号孔中注“复合胶体泥浆”后，再向2号孔中注黄土浆液。所有钻孔均为有压灌注，注入压力为23MPA。0011每班注浆体不得少于12M3，通过灌浆管路系统输送至井下灌浆地点。为确保过断层期间的采空区防灭火安全，在轨道顺槽外推20M继续施工第二组钻孔，第三组、第四组依次类推，直至完全控制采空区高温异常区域。0012梁宝寺煤矿3309综放工作面在过断层期间，通过使用高位钻孔灌浆防灭火技术，取得了良好的应用效果，使工作面CO浓度由治理前的1000PPM降低到17PPM以下，保证了3309综放工作面在过断层期间的安全生产。说明书CN102434189A。