阅读说明：本技术 一种煤矿井下工作面防灭火凝胶雾化方法 (Method for atomizing fire prevention and extinguishing gel on underground coal mine working surface ) 是由 吴景民 孙占海 李虎 周广楼 吴纯浩 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：一种煤矿井下工作面防灭火凝胶雾化方法,可解决若煤矿井下采空区遗煤氧化自燃发火事故,采空区防灭火管理难度较大的技术问题。包括以下步骤：S100、设置凝胶雾化器,凝胶雾化器内设置凝胶材料；S200、设置压风管路与凝胶雾化器的入口连通；S300、设置注凝胶雾化管路与凝胶雾化器的出口连通；S400、注凝胶雾化管路的出口布置在采空区；S500、注凝胶雾化管路的出口处设置雾化器喷嘴。本发明扩大了凝胶影响范围,传统凝胶工艺压注点扩散能力有限,影响范围小；本发明雾化工艺则是以采空区漏风为载体,凝胶可进入漏风流经的所有地点,影响范围广。本发明雾化工艺没有材料混合搅拌过程,操作简单。(A fire prevention and extinguishing gel atomization method for a working surface under a coal mine can solve the technical problem that fire prevention and extinguishing management difficulty of a goaf is high if oxidation spontaneous combustion fire accidents happen to residual coal in the goaf under the coal mine. The method comprises the following steps: s100, arranging a gel atomizer, wherein a gel material is arranged in the gel atomizer; s200, arranging a compressed air pipeline to be communicated with an inlet of a gel atomizer; s300, arranging a gel injection atomization pipeline to be communicated with an outlet of a gel atomizer; s400, arranging an outlet of the gel injection atomization pipeline in the goaf; s500, arranging an atomizer nozzle at an outlet of the gel injection atomization pipeline. The invention enlarges the influence range of gel, the diffusion capacity of the pressure injection point of the traditional gel process is limited, and the influence range is small; the atomization process of the invention takes goaf air leakage as a carrier, and the gel can enter all places through which the air leakage flows, so that the influence range is wide. The atomization process of the invention has no material mixing and stirring process and is simple to operate.)

一种煤矿井下工作面防灭火凝胶雾化方法

技术领域

本发明涉及矿井煤矿井下安全技术领域，具体涉及一种煤矿井下工作面防灭火凝胶雾化方法。

背景技术

对于有些煤矿，在上煤回采时局部区域存在丢煤现象，且部分区域受冲刷带影响，造成上煤缺失，两层煤之间夹矸已回采，故工作面距离上部采空区距离较近或直接沟通，工作面推进过程中，由下隅角及工作面架间空隙向采空区漏风，加速了采空区遗煤氧化速度，易引起采空区遗煤氧化自燃发火事故，采空区防灭火管理难度较大。

如图1所示，传统凝胶工艺为将材料MEA-1粉末同水均匀混合(或其他材料混合)发生物理反应后逐步形成胶体，使用注浆泵注入煤体空隙形成凝胶的状态，充填空隙包裹煤体起到降温隔氧作用，而综采工作面煤体侧暴露面积较大，传统注凝胶无法做到有的放矢，而且造成防灭火材料的大量浪费。

发明内容

本发明提出的一种煤矿井下工作面防灭火凝胶雾化方法，可解决若煤矿井下采空区遗煤氧化自燃发火事故，采空区防灭火管理难度较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种煤矿井下工作面防灭火凝胶雾化方法，包括以下步骤：

S100、设置凝胶雾化器，凝胶雾化器内设置凝胶材料；

S200、设置压风管路与凝胶雾化器的入口连通；

S300、设置注凝胶雾化管路与凝胶雾化器的出口连通；

S400、注凝胶雾化管路的出口布置在采空区；

S500、注凝胶雾化管路的出口处设置雾化器喷嘴。

进一步的，所述步骤S300中注凝胶雾化管路设置N个，N为大于1的自然数。

进一步的，所述步骤S100中凝胶材料采用MEA-1粉末。

进一步的，所述步骤S100中凝胶雾化器设置在工作面下隅角或工作面支架间缝隙处。

由上述技术方案可知，本发明的煤矿井下工作面防灭火凝胶雾化方法具有以下有益效果：

第一、改变了凝胶的使用方式；由传统凝胶压注充填变成凝胶膜覆盖。

第二、改变了凝胶形成顺序；传统工艺是在两种凝胶材料充分搅拌混合后，在形成凝胶的过程中压注到目标位置凝固形成固态胶体。本发明凝胶雾化工艺则是将凝胶材料雾化后，以采空区漏风流为载体吸附粘黏到采空区煤岩体上，通过吸收采空区水份逐步胶化形成凝胶膜。

第三、扩大了凝胶影响范围。传统凝胶工艺压注点扩散能力有限，影响范围小。本发明雾化工艺则是以采空区漏风为载体，凝胶可进入漏风流经的所有地点，影响范围广。

第四、本发明雾化工艺没有材料混合搅拌过程，操作简单。

附图说明

图1是工作面传统防灭火注凝胶方式及效果示意图；

图2是本发明的方法流程示意图；

图3是本发明工作面防灭火凝胶雾化方式及效果示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图2所示，本实施例所述的煤矿井下工作面防灭火凝胶雾化方法，包括以下步骤：

S100、设置凝胶雾化器，凝胶雾化器内设置凝胶材料；

S200、设置压风管路与凝胶雾化器的入口连通；

S300、设置注凝胶雾化管路与凝胶雾化器的出口连通；

S400、注凝胶雾化管路的出口布置在采空区；

S500、注凝胶雾化管路的出口处设置雾化器喷嘴。

其中，所述步骤S300中注凝胶雾化管路设置N个，N为大于1的自然数。具体根据需要布置。

所述步骤S100中凝胶材料采用MEA-1粉末。

MEA系列煤矿防灭火剂呈白色或灰白色粉末状，无毒、无味、无污染、无腐蚀性；配水30－200倍使用。MEA胶体可耐800－1000℃的高温，伴随燃烧的全过程持续有效，保水、固水时间长，并有失水再生能力。MEA系列煤矿防灭火剂成胶后具有致密性、成膜性和附壁性，在一定温度下能促使燃烧体表面焦化、形成隔热、隔气的焦化层，全面提高阻燃效果和防灭火功效；MEA系列煤矿防灭火剂中含有抑制燃烧时的烟雾及阻断自由基链式反应的物质、可全面提高灭火效能和灭火速度，并有效阻止复燃。

以下举例具体应用实例具体说明本发明实施例：

如图3所示，新集二矿改变了传统凝胶使用工艺，在210107工作面实施了凝胶雾化技术。将凝胶材料MEA-1粉末通过雾化器雾化，由工作面下隅角(或工作面支架间缝隙处)向采空区喷洒，雾化粉末随采空区漏风带风流在采空区裂缝内呈下而上漂动，雾化粉末吸附粘黏到采空区暴露煤岩体表面。吸收采空区水份后形成凝胶膜，凝胶膜起到包裹煤岩体作用隔绝采空区氧气，同时凝胶过程吸收热量降低了采空区温度，达到了防止采空区煤炭自燃的效果。

以上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精神和范围。