本發(fā)明涉及煤層盲巷防火、防爆技術(shù)，尤其涉及一種煤層盲巷封閉墻及應(yīng)用該封閉墻的盲巷防爆方法。

背景技術(shù)：

煤層盲巷指的是只有一個通道且未通風(fēng)的巷道。井下煤層盲巷的掘進(jìn)工作因故實施封閉后，盲巷內(nèi)會聚集高濃度的瓦斯，存在煤炭自燃或瓦斯爆炸等事故隱患。當(dāng)重新啟封時，需要先將盲巷內(nèi)的瓦斯排放出來，排放的方法有很多種，但是無論采用哪一種方法，在排放的過程中一旦產(chǎn)生火花，都會發(fā)生嚴(yán)重的事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種煤層盲巷封閉墻及應(yīng)用該封閉墻的盲巷防爆方法，用于消除煤層盲巷內(nèi)煤炭自燃發(fā)火或瓦斯爆炸的事故隱患。

本發(fā)明一方面提供一種煤層盲巷封閉墻，包括：墻體和設(shè)于墻體外圍的嵌入部，所述墻體用于通過所述嵌入部嵌入盲巷壁，且所述墻體與盲巷的延伸方向垂直；所述墻體上設(shè)有與墻體方向垂直的瓦斯抽采管、惰性氣體注入管、觀測管和放水管；所述瓦斯抽采管、惰性氣體注入管、觀測管和放水管上均設(shè)有閥門。

如上所述的煤層盲巷封閉墻，所述墻體為雙瓦石結(jié)構(gòu)。

如上所述的煤層盲巷封閉墻，所述墻體的厚度為0.6m，墻體四周與盲巷壁實體密實。

如上所述的煤層盲巷封閉墻，所述惰性氣體注入管的中心線與所述盲巷底部的距離為1.5m。

如上所述的煤層盲巷封閉墻，所述惰性氣體注入管進(jìn)入墻內(nèi)盲巷的一端與盲巷迎頭的距離小于或等于5m。

如上所述的煤層盲巷封閉墻，所述瓦斯抽采管的中心線與所述盲巷頂部的距離為0.5m。

如上所述的煤層盲巷封閉墻，所述瓦斯抽采管為鋼管，所述瓦斯抽采管進(jìn)入墻內(nèi)盲巷的長度為0.2m。

如上所述的煤層盲巷封閉墻，所述觀測管的中心線與所述盲巷頂部的距離為0.2m，所述觀測管進(jìn)入墻內(nèi)盲巷的長度為0.2m。

如上所述的煤層盲巷封閉墻，所述放水管的中心線與所述盲巷底部的距離為0.5m，所述放水管進(jìn)入墻內(nèi)盲巷的長度為0.2m；

所述放水管位于墻外的一端連接“U”型管，所述“U”型管的內(nèi)彎高度為0.2m。

本發(fā)明另一方面提供一種采用如上所述的封閉墻的盲巷防爆方法，包括：

當(dāng)封閉墻內(nèi)盲巷的瓦斯?jié)舛雀哂谠O(shè)定值時，通過惰性氣體注入管向封閉墻內(nèi)盲巷注入惰性氣體；

通過瓦斯抽采管將封閉墻內(nèi)盲巷的瓦斯氣體抽出。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過采用墻體以及設(shè)于墻體外圍的嵌入部，通過嵌入部將墻體固定在盲巷壁上，且在墻體上設(shè)瓦斯抽采管、惰性氣體注入管、觀測管和放水管，各管路上均設(shè)有閥門。煤層盲巷內(nèi)瓦斯積聚或有煤炭自燃發(fā)火隱患時，采取“邊注邊抽”措施，即注入惰性氣體的同時，抽出瓦斯等氣體，用惰性氣體置換瓦斯等氣體，使封閉的煤層盲巷無瓦斯積聚和缺氧狀態(tài)，從而消除煤炭自燃發(fā)火或瓦斯爆炸事故隱患，確保煤層盲巷處于安全狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的煤層盲巷封閉墻的主視圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的煤層盲巷封閉墻的左視剖面圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的煤層盲巷封閉墻設(shè)置在盲巷內(nèi)的側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的盲巷防爆方法的流程圖。

附圖標(biāo)記：

1-墻體； 2-嵌入部； 3-瓦斯抽采管；

4-惰性氣體注入管； 5-觀測管； 51-測氣嘴；

6-放水管； 7-閥門； 8-“U”型管；

91-盲巷迎頭； 92-盲巷。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明實施例提供的煤層盲巷封閉墻的主視圖，圖2為本發(fā)明實施例提供的煤層盲巷封閉墻的左視剖面圖，圖3為本發(fā)明實施例提供的煤層盲巷封閉墻設(shè)置在盲巷內(nèi)的側(cè)視圖。如圖1至圖3所示，本實施例提供一種煤層盲巷封閉墻，包括：墻體1和設(shè)于墻體1外圍的嵌入部2，墻體1用于通過嵌入部2嵌入盲巷壁，且墻體1與盲巷92的延伸方向垂直。墻體1上設(shè)有與墻體1方向垂直的瓦斯抽采管3、惰性氣體注入管4、觀測管5和放水管6，該瓦斯抽采管3、惰性氣體注入管4、觀測管5和放水管6上均設(shè)有閥門7。

墻體1通過嵌入部2嵌入盲巷壁，具體可對待安裝封閉墻的前后5m-10m的盲巷壁進(jìn)行噴注漿加固處理，然后在施工封閉墻的盲巷壁進(jìn)行掏槽，掏槽深度可根據(jù)嵌入部2的深度進(jìn)行設(shè)定，以將封閉墻與盲巷壁密實為目的。

墻體1垂直于盲巷92的延伸方向，以將盲巷92隔斷。墻體1上設(shè)有瓦斯抽采管3、惰性氣體注入管4、觀測管5和放水管6，四根管路均垂直于墻體1，且穿透墻體1，則四根管路的一端均位于墻內(nèi)盲巷92，另一端均位于墻外盲巷92。

其中瓦斯抽采管3設(shè)置于墻體1的上部，用于將盲巷92內(nèi)的瓦斯抽采出來，瓦斯抽采管3上設(shè)有閥門7，在需要抽采瓦斯時打開閥門7。

惰性氣體注入管4設(shè)置于墻體1的中部，通過惰性氣體注入管4向墻內(nèi)盲巷92注入惰性氣體，惰性氣體注入管4上設(shè)有閥門7，在需要注入惰性氣體時打開閥門7。由于惰性氣體比較穩(wěn)定，在抽采瓦斯的同時，向墻內(nèi)盲巷92注入惰性氣體，以降低盲巷92內(nèi)的瓦斯和氧氣含量，消除瓦斯爆炸和煤炭自燃發(fā)火的隱患。

觀測管5設(shè)置在墻體1的上部，用于檢測盲巷92內(nèi)的氣體成份及含量。觀測管5上設(shè)置有閥門7，在需要對氣體進(jìn)行檢測的時候打開閥門7。

放水管6設(shè)置在墻體1的下部，用于將盲巷92內(nèi)的積水放出。放水管6上設(shè)置閥門7，當(dāng)需要放水的時候，打開閥門7。放水管6的外端可以安裝“U”型管，“U”型管內(nèi)的液體用于當(dāng)盲巷積水排除后，隔離墻內(nèi)外氣體，阻止其進(jìn)行交換。

本實施例提供的技術(shù)方案，通過采用墻體1以及設(shè)于墻體1外圍的嵌入部2，通過嵌入部2將墻體1與盲巷壁密實，且在墻體1上設(shè)瓦斯抽采管3、惰性氣體注入管4、觀測管5和放水管6，各管路上均設(shè)有閥門，當(dāng)閥門關(guān)閉時，墻體1將盲巷92封閉。當(dāng)封閉的煤層盲巷內(nèi)有瓦斯積聚或有煤炭自燃發(fā)火隱患時，采取“邊注邊抽”措施，即注入惰性氣體的同時，抽出瓦斯等氣體，用惰性氣體置換瓦斯等氣體，使封閉的煤層盲巷無瓦斯積聚和缺氧狀態(tài)，從而消除煤炭自燃發(fā)火或瓦斯爆炸事故隱患，確保煤層盲巷處于安全狀態(tài)。

對于上述瓦斯抽采管3，可采用直徑為315mm的鋼管，其中心線與盲巷92頂部的距離L1為0.5m。瓦斯抽采管3的一端深入墻內(nèi)盲巷的長度L5為0.2m，另一端與抽采系統(tǒng)相連。

上述惰性氣體注入管4，可采用直徑為108mm的鐵管，其中心線與盲巷92底部的距離L2為1.5m。惰性氣體注入管4深入墻內(nèi)的一端與盲巷迎頭9的距離S小于或等于5m，另一端與惰性氣體注入系統(tǒng)相連。具體的，惰性氣體注入管4可以通過現(xiàn)有技術(shù)中的煤巷掘進(jìn)時的風(fēng)水管路進(jìn)行改造，以實現(xiàn)向墻內(nèi)盲巷92注入惰性氣體為目的。

本實施例中的惰性氣體可以為不易助燃的氣體，可以為化學(xué)元素周期表中的18號元素，例如：氦、氖、氬、氪，也可以為氮氣或二氧化碳等。本實施例采用氮氣，通過惰性氣體注入管4向墻內(nèi)的盲巷92注入氮氣，以降低含氧量。

上述觀測管5，可采用直徑為4分鐵管，其中心線與盲巷92頂部的距離L3為0.2m。觀測管5的一端深入墻內(nèi)的長度L5為0.2m，觀測管5的另一端設(shè)置有測氣嘴51，用于檢測墻內(nèi)盲巷92的氣體成份及含量等。

上述放水管6，可采直徑為108mm的鐵管，其中心線與盲巷92頂部的距離L4為0.5m。放水管6的一端深入墻內(nèi)的長度L5為0.2m。放水管6的另一端連接有“U”型管8，“U”型管內(nèi)彎高度H2為0.2m，“U”型管內(nèi)的水起到隔離的作用，避免封閉墻內(nèi)外氣體交換。

對于上述墻體1，具體可采用雙瓦石結(jié)構(gòu)，厚度M可以為0.6m。墻體1外圍設(shè)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，且為實體。

本實施例提供的技術(shù)方案，通過采用墻體1以及設(shè)于墻體1外圍的嵌入部2，通過嵌入部2使墻體1與盲巷壁密實，且在墻體1上設(shè)瓦斯抽采管3、惰性氣體注入管4、觀測管5和放水管6，各管路上均設(shè)有閥門，當(dāng)閥門關(guān)閉時，墻體1將盲巷92封閉。當(dāng)需要消除盲巷92內(nèi)的安全隱患時，通過瓦斯抽采管3將墻內(nèi)盲巷92的瓦斯抽出，同時通過惰性氣體注入管4向墻內(nèi)盲巷92注入氮氣，采用“邊抽邊注”的方法，盡可能使氮氣注入量與瓦斯抽采量保持平衡，用氮氣替代墻內(nèi)盲巷92的空氣，使得墻內(nèi)盲巷92無瓦斯積聚，且為缺氧狀態(tài)，消除了瓦斯爆炸和煤炭自燃發(fā)火的隱患。

本實施例還提供一種盲巷防爆方法，可應(yīng)用上述內(nèi)容所提供的封閉墻。圖4為本發(fā)明實施例提供的盲巷防爆方法的流程圖。如圖4所示，該方法包括：

步驟101、當(dāng)封閉墻內(nèi)盲巷的瓦斯?jié)舛雀哂谠O(shè)定值時，通過惰性氣體注入管向封閉墻內(nèi)盲巷注入惰性氣體。

該步驟中，可通過觀測管5對墻內(nèi)盲巷92的氣體濃度進(jìn)行檢測，例如可檢測瓦斯含量或氧氣含量。當(dāng)瓦斯?jié)舛雀哂谠O(shè)定值時，可通過惰性氣體注入管4向墻內(nèi)盲巷92注入惰性氣體。該設(shè)定值可以為1.5％。

惰性氣體仍然以氮氣為例，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用其它較穩(wěn)定、不易燃的氣體。

步驟102、通過瓦斯抽采管將封閉墻內(nèi)盲巷的瓦斯氣體抽出。

當(dāng)墻內(nèi)盲巷92的瓦斯?jié)舛鹊陀?.5％，且氧氣含量低于5％，可以停止注入氮氣及停止抽采瓦斯。后續(xù)可定期檢測墻內(nèi)盲巷92的氣體濃度變化，當(dāng)瓦斯?jié)舛却笥?.5％或氧氣含量高于5％時，重新采用上述抽注措施，以消除安全隱患。

上述技術(shù)方案，當(dāng)封閉的煤層盲巷內(nèi)有瓦斯積聚或有煤炭自燃發(fā)火隱患時，采取“邊注邊抽”措施，即注入惰性氣體的同時，抽出瓦斯等氣體，用惰性氣體置換瓦斯等氣體，使封閉的煤層盲巷無瓦斯積聚和缺氧狀態(tài)，從而消除煤炭自燃發(fā)火或瓦斯爆炸事故隱患，確保煤層盲巷處于安全狀態(tài)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。