[发明专利]一种高温煤田火区精准分区爆破灭火方法

摘要

本发明涉及煤矿火灾防治技术领域，公开了一种高温煤田火区精准分区爆破灭火方法，包括：1)对煤田火区温度分布进行探测反演并划分区域；2)爆破孔施工；3)钻孔测气测温；4)钻孔降温；5)安装爆破管并填塞炸药；6)爆破管温度探测及降温；7)压注液态CO₂；8)将第一导爆索固定在所述爆孔内；9)封堵爆破管及钻孔；10)根据爆破安全距离，在所述爆破安全距离外，引爆所述爆破管内炸药，实现高温煤田火区的爆破灭火。本发明克服了传统高温爆破工艺灭火效果差、炮孔孔数受限、副作用大等不足，能够对高温煤田火区进行大规模精准分区爆破。

主权项

1.一种高温煤田火区精准分区爆破灭火方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用无人机携带红外测温仪及分布式光纤对煤田火区温度进行探测后反演出煤田火区温度分布云图，根据煤田火区温度分布云图进行区域划分，识别出高温煤田火区，采用红外测温仪对高温煤田火区进行扫描式测温后反演出高温煤田火区温度分布云图；S2、将高温煤田火区的温度数据采用MATLAB进行反演解算，结合GPS定位技术实现高温火源点的精准识别；S3、根据反演得到的高温煤田火区温度分布云图及识别出的高温火源点，结合“10米内、9个人、三分钟、八个点”原则进行布孔，再根据布孔位置采用耐高温钻机进行钻孔，钻孔(1)的深度为300‑500mm，钻孔(1)的直径为200‑400mm，钻孔(1)的孔间距为600‑800mm；S4、采用全孔测温测气仪结合分布式光纤对钻孔内温度及气体进行测试，当钻孔(1)内的温度高于60℃或瓦斯浓度高于1％，往钻孔(1)内先压注含冰水(4)和硅胶的混合液，10min后再通过第一PLC控制器(12‑1)控制高压泵(15)向钻孔(1)内压注液态CO₂ 10～160min；S5、在压注液态CO₂后的钻孔(1)上安装爆破管(2)并填塞炸药，爆破管(2)采用PVC管，管壁厚度为0.05m，爆破管(2)直径及长度计算如下式：D＝D₀‑0.1H＝H₀‑0.2   (1)式(1)中，D₀为钻孔直径，H₀为钻孔深度，D为爆破管(2)直径，H为爆破管(2)长度；向爆破管(2)中填塞乳化炸药(5)，装药面密度：1.0～2.0kg/m2；单孔炸药的质量m计算如下式：式(2)中，ρ为炸药密度，H为爆破管长度，D为爆破管(2)直径，T₀为爆破点初始温度；S6、采用红外测温仪及分布式光纤对爆破管(2)内的温度进行测试，若爆破管(2)内的温度高于30℃，往爆破管(2)内先压注含冰水(4)和硅胶的混合液，10min后再通过第二PLC控制器(12‑2)控制高压泵(15)向爆破管(2)内注入液态CO₂5～80min；S7、将第一导爆索(8)固定在爆破管(2)内，第一导爆索(8)的直径为5mm，第一导爆索(8)的长度为钻孔(1)高度的一半，第一导爆索(8)插入乳化炸药(5)50±5mm深度处，采用填充物(7)封堵爆破管(2)及钻孔(1)，填充物(7)的厚度为对应的爆破管(2)或钻孔(1)高度的1/10；S8、在爆破安全距离外，采用引爆器(23)引爆爆破管(2)内的乳化炸药(5)，实现高温煤田火区的爆破灭火。