灌浆防灭火灾设计
综采工作面灌浆防灭火安全技术措施
xx年xx月xx日
综采工作面灌浆防灭火安全技术措施
防灭火系统简介灌浆防灭火系统设计灌浆防灭火系统应用实例灌浆防灭火系统优缺点及改进方向结论与展望参考文献
contents
目录
防灭火系统简介
01
煤炭开采过程中，火灾是一种常见的安全隐患，给矿工生命安全和煤炭资源带来严重威胁。
灌浆防灭火系统是一种传统的、有效的防灭火方法，被广泛应用于煤炭生产现场。
搅拌机
用于储存泥浆，应具备大容量、耐压、易清洗和维护的特点，同时应配备相应的液位计和温度监测装置。
储浆罐
用于将泥浆输送至灌浆地点，应具备耐压、耐腐蚀、易清洁和维护的特点，同时应配备相应的压力表和流量计。
灌浆管道
根据采煤工作面的实际情况，确定灌浆防灭火系统的工艺流程，包括泥浆制备、泥浆输送、灌浆等环节。
将制备好的泥浆通过泥浆泵和灌浆管道输送到灌浆地点，根据实际情况调整压力和流量。
在灌浆过程中，应定期检查灌浆管道和设备的运行情况，确保系统正常运行。同时应定期对灌浆地点进行巡查，及时发现和处理存在的安全隐患。
制备泥浆时，应先将原材料进行破碎、研磨，然后加入适量的水进行搅拌，制备出符合要求的泥浆。
灌浆防灭火系统工艺流程
参考文献
THANKS
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灌浆防灭火系统应用实例
03
某矿综采工作面概况
工作面走向长度：1500m
煤层厚度：3m
工作面倾斜长度：200m
采煤机型号：MG400/930-WD
灌浆防灭火系统在综采工作面的应用
03
经济效益
与传统的防灭火技术相比，灌浆防灭火技术具有成本低、效率高等优点
灌浆防灭火系统效果分析
01
防火效果
综采工作面灌浆防灭火安全技术措施
综采工作面灌浆防灭火安全技术措施引言综采工作面是采煤作业中的重要区域，也是火灾易发区域。
为了保障综采工作面的安全生产，必须采取灌浆防灭火技术措施。
本文将从综采工作面灌浆的目的、灌浆材料的选择、施工过程中的安全措施以及常见灌浆防灭火技术进行详细介绍，从而提升灌浆工作的安全性和有效性。
1. 灌浆的目的在综采工作面进行灌浆的主要目的是增强煤炭的外围结构，提高岩巷的支护能力，减少岩巷的变形和局部塌方的风险。
此外，灌浆还可以防止瓦斯、积水等物质流入岩巷，减小火灾发生的可能性。
2. 灌浆材料的选择选择合适的灌浆材料对于综采工作面灌浆防灭火至关重要。
优质的灌浆材料应具备以下特性： - 耐高温：要能在高温环境下保持良好的性能，不发生分解、膨胀或燃烧。
- 耐火：能阻挡火焰传播、热辐射和烟雾扩散，有效防止火灾蔓延。
- 高强度：对于综采工作面来说，灌浆材料需要具备足够的强度，以增加岩巷的稳定性。
- 耐腐蚀：综采工作面常受到腐蚀性气体和水的侵蚀，灌浆材料应能有效抵抗这些侵蚀。
常见的灌浆材料包括耐火材料、耐腐蚀材料和混凝土等。
具体选择灌浆材料应根据煤矿的实际情况和灌浆的目的进行综合考虑。
3. 灌浆施工过程中的安全措施在灌浆施工过程中，应采取一系列安全措施来保障工人的人身安全和施工的顺利进行。
以下是一些常见的安全措施： - 人员培训：施工人员应经过相关培训，了解灌浆工作的操作规程和安全要求。
- 安全装备：施工人员应佩戴好头盔、手套、防护眼镜等个人防护装备，避免意外伤害。
- 施工现场安全：施工现场应设置明显的警示标志，并确保施工现场整洁有序，防止绊倒和滑倒。
- 应急救援措施：在施工现场应设置灭火器材、应急照明等设备，以备不时之需。
4. 常见灌浆防灭火技术综采工作面灌浆防灭火有多种技术手段，根据具体情况选择合适的技术可以提高施工效果。
以下是常见的灌浆防灭火技术： - 钻孔灌浆技术：通过在岩巷中钻孔，将灌浆材料注入岩巷，增强岩巷的稳定性和耐火性。
注浆防灭火
注浆防灭火
第三节
注浆防灭火
地面灌浆站
第三节
注浆防灭火
地面临时制浆系统
移动式防灭火注浆装置
第三节
页岩或矸石浆的制备
注浆防灭火
页岩或矸石浆制备工艺是：在采料场对大块岩进行破碎，然后用电扒斗耙 经胶带输送机运送到破碎机破碎，再经球磨机磨制成浆。通过球磨机磨成的 泥浆沿泥浆沟流入集浆池，经搅拌后即可由下浆孔输往井下干管进浆池。若 集浆池盛满，用泥浆泵或砂浆泵将泥浆送往泥浆池以备用。
第三节 注浆防灭火
主要注浆参数
注浆量 根据注浆的作用和目的，合理的注浆量应能够使沉积的浆材充 填碎煤裂隙和包裹注浆区暴露的遗煤。注浆量主要取决于注浆形 注浆形 式，注浆区的容积、采煤方法等。 注浆区的容积、采煤方法 采前预注、采后封闭停采线注浆都是以充满注浆空间为准。 采前预注、采后封闭停采线注浆都是以充满注浆空间为准。
由底板巷道打钻灌浆 由钻窝打钻灌浆 1-底板巷道；2-回风巷；3-钻孔； 1-底板巷道；2-钻窝；3-钻孔；4-回风巷； 4-进风道 5-进风巷
注浆方法
随采随注
• 埋管注浆 埋管注浆是在放顶前沿回风道在采空区预先铺好注浆管，一般预埋10～15 m，预埋管一端通往采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30 m，放顶后 立即开始注浆。为防止冒落岩石砸坏注浆管，埋管时应采取防护措施（如架设 临时木垛）。随工作面的推进，按放顶步距用回柱绞车逐渐牵引注浆管， 牵引一定距离注一次浆。
第三节
浆液制备与输送
注浆防灭火
浆液制备工艺：对于不同的注浆材料，浆液的制 备工艺也不同，
黄泥浆液制备
黄土浆液的制备一般在地面进行，通常有水力和机械两种取土方式。 水力取土制浆系统利用水枪直接冲刷粘土层（或堆）形成泥浆，浆液沿泥浆沟 流入沉淀池（或集泥池），经搅拌机制成浆后，通过放浆闸阀送至注浆集中钻 孔或井下注浆干管。 机械制备泥浆是把粘土由采土场运至注浆站的贮土场，然后进入振动给土器， 再由此运送到搅拌池。同时给水，经机械搅拌形成泥浆，再经松动筛除渣送入
移动灌浆防灭火设计
贵州丰联煤业公司晴隆县碧痕镇沙家坪煤矿1202采煤工作面运输巷采用移动注浆技术进行防灭火设计编制单位：通风科编制日期：2017.9.17会审综合意见一、概矿1、工作面概况1202采面地面位置位于井筒西翼，工业广场以南地区。
地面为中低山丘陵（山地），地面标高+1375m～+1450m。
井下位于一采区西翼，向西延伸至井田西翼边界保安煤柱，北面（上帮）为1201采面（已回采完毕），南面（下部）为1203采面（为未采动区），东面为采区下山保安煤柱。
从矿井井上下对照图和地面踏勘情况分析，1202采面对应地表为中低山丘陵（高低起伏的山地），地面无公路、铁路、建筑物和大型水体，开采深度120m左右，开采煤层厚度2.0——2.2m，平均2.0m，因此，1202采面回采对地表无影响。
2、注浆点基本情况本次设计的注浆点在1202采面运输巷，从轨道下山和1202运输巷交岔点往采面方向80m处（见采掘工程平面图），由于在掘进该运输巷时，揭露一断层构造（落差1-2m)，煤层和顶板的完整性遭到到了破坏，因此，巷道在此处出现了局部冒顶，冒顶长度4-5m，高度1-2.5m。
在冒顶段，裸露的煤层和断层间冒落的煤岩混合物长期氧化，蓄热升温大，为防治煤层自燃，采取注浆防灭火。
3、注浆区域地质和围岩情况二、注浆方法的选择、防灭火注浆装置选型及参数本矿为设计生产能力15万吨/a小型型矿井，采用平硐、斜井联合开拓，结合矿井实际情况，本次设计采用一套 ZJB系列矿用井下移动式防灭火注浆装置（矿在用设备），该装置可在煤矿井下工作面及采空区具有煤炭自燃危险的地点，作为喷注以水为输送介质的泥浆、粉煤灰浆、阻化剂、石灰浆以及化学凝胶等浆液物质（或更高粘稠液体及含有机械杂志和固体颗粒的浓缩粉）的防灭火设备。
根据本次注浆的实际，考虑本井田煤层顶底板岩性多以砂质泥岩、粉砂岩为主，泥浆流动距离可达60m以上，设计位于1202工作面运输巷冒顶段后80m处安设ZJB型井下移动式防灭火注浆装置，采用先向冒顶区域上部帮、顶板打孔后注浆的方式注浆（见注浆孔设计图）。
灌浆防灭火
防火灌浆设计灌浆系统选择我国目前使用的灌浆系统，分为集中灌浆和分散灌浆两大类，其优缺点和适用条件比较见下表6-2-1：表6-2-1 灌浆系统优缺点和适用条件比较表由于8号煤层平均厚度为4.20m，灌浆量较大，生产相对集中，本设计采用集中灌浆系统，在风井工业场地建立一个集中灌浆站为全矿井服务。
浆材的配制及质量灌浆材料采用主生产系统工业场地附近的粘土，对粘土要求如下：1)加入少量水能够成浆；2)泥浆的渗透性要好；3)不含可燃物或助燃物；4)泥浆要易于脱水和具有一定的稳定性；注浆必须脱水：泥浆要易于脱水，，一般要求含砂量25-30%。
泥浆注入井下，如果不易脱水，将会大量存积于采空区工作面下顺槽，并在矿山压力的作用下储备很高的能量。
当在泥浆区下部进行回采或掘进工作时，易造成溃浆事故。
也不能脱水性太强，太易于脱水，泥浆在采空区形成堆积，起不到包裹煤体的作用。
5)泥土粒度要求颗粒要小于2mm，而且细小颗粒（粘土：≤0.005mm者应占60％～70％）。
6)主要物理性能指标密度为2.4～2.8；塑性指数为9～11（亚粘土）；胶体混合物（按MgO含量计）为25％～30％；含砂量为25％～30％（粒径为0.5～0.25mm以下）；7）泥土要便于开采、运输与制备。
因土源距煤矿风井5km，土质优良，容重1.3t/m3，属于亚粘土，塑性指数12，取土方便，矿井轻轨矿车可直接到达取土地点。
且龙口矿业集团采用的土水比为1：3-5，灌浆系数0.03-0.05，因此，用黄土作为该矿的灌浆材料。
地面制浆工艺流程浆液的制备与运输可按下面的流程进行：常用的制浆工艺主要有两种：水力取土机械制浆法和机械搅拌制浆。
水力取土机械制浆法，多采用于制备黄泥浆，可就地取材；机械搅拌制浆常用于制浆材料距生产源距矿井较远的材料。
本设计采用机械搅拌制浆工艺。
工艺流程如下：采土场（推土机、装载机）→自卸汽车→泥浆搅拌池（搅拌机）→贮浆池（筛子）→泥浆泵→灌浆管（从回风斜井下井）。
灌浆防灭火措施
灌浆防灭火措施根据工作面的实际情况，工作面采用随采随灌，埋管灌浆的方式防灭火。
1、灌浆方法采用埋管灌浆法，在放顶前沿回风巷在采空区预先铺好灌浆管，预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20-30m，灌浆随工作面的推进，用回柱绞车逐渐牵引灌浆管实现分段注浆，要求采空区能灌到足够的泥浆。
2、灌浆材料的选择鹊山矿周围有大量丰富的亚粘土，因此采用黄泥作为灌浆材料。
灌浆材料必须满足以下要求：（1）不含可燃物（2）粒径小于2mm，加少量水就能制成浆液。
（3）易脱水，具有一定的稳定性。
所以，黄土在下井前一定要用普通筛子筛选，保障灌浆效果。
灌浆的水源：利用井下消防管路的水。
3、灌浆站工作制度移动灌浆站与回采工作制度相一致，回采为两班作业，灌浆站采用两班灌浆，每天灌浆时间为10h。
4、灌浆参数计算（1）按工作面采空区灌浆所需土量计算Q t1=K×m×L×H×C式中：Q t1 灌浆所需土量，m³；K 灌浆系数，取0.05；m 煤层高度,1.7；L 灌浆区走向长度，677；H 灌浆区倾斜长度，150；C 采取回采率，95.7%；则14809工作面采空区灌浆所需土量为：Q t1=0.05×1.7×150×677×0.957=8260.5m³（2）按日灌浆所需土量计算工作面日灌浆所需土量为：Q t2=K×T×C式中：Q t2 灌浆所需土量，m³；K 灌浆系数，取0.05；T 日循环产量，2478.6；C 采取回采率，95.7%；Q t2 =0.05×2478.6×0.957=118.6m³（3）灌浆泥水比的确定根据本矿的实际情况，参照我国灌浆时间经验，泥水比取1∶5。
（4）每日制泥浆用水量Q s1=Q t2×δ式中：Q s1 每日制泥浆用水量，m³/d；δ泥水比，1∶5；Q s1=118.6×5=593.0m³/d5、制浆方式采用ZHJ系列矿用移动式防灭火注浆设备，注浆装置型号ZHJ-80/1.2,注浆流量大于80L/min，注浆出口压力大于1.2MPa。
灌浆防灭火系统 (1)
灌浆防灭火系统1注浆系统设计选用MDZ-60地面固定型灌浆注胶防灭火系统。
2、灌浆材料灌浆材料技术要求：不含有可燃物；具有能与较少的水混合成泥浆的能力；运输时不堵塞管路；易于脱水，具有一定的稳定性；收缩率最小；易于沉淀，损失率最小；来源广泛，成本低。
根据对灌浆材料的技术要求，结合本矿的地理位置及地面条件，设计采用粉煤灰作为灌浆材料。
利用里能电厂的粉煤灰作为灌浆材料，不但节省大量黄土，降低成本，而且可以消化大量粉煤灰，减少了环境污染。
3、灌浆材料用量（1）日灌浆所需粉煤灰Q灰1＝K·G/Υ煤，＝0.01×3636/1.38=26.4，取27m3/d式中：Q灰1－日灌浆所需粉煤灰量，m3；G－矿井日产煤量，G＝3636t/d;K－灌浆系数，根据济北矿区的经验，K取0.01；Υ煤－煤的总体容重，取Υ煤＝1.38t/m3。
（2）日制浆用水量Q水1＝Q灰1×δ＝27×4=108m3/d式中：Q水1－日制浆用水量，m3/d；Q灰1－日灌浆需灰量，27m3/d；δ－水灰比，取δ＝4:1。
（3）日灌浆用水量Q水2＝K水×Q水1＝1.2×108=130m3/d式中：Q水2－日灌浆用水量，m3/d；K水－水量备用系数，取K＝1.2；Q水1－日灌浆用水量，108m3/d。
（4）日灌浆量Q浆1＝（Q水1＋Q灰1）M＝（108+27）×0.91＝123m3/d式中：Q浆1－日灌浆量，m3/d；Q水1－日制浆用水量，108m3/d；Q土1－日灌浆所用需灰量，27m3/d；M－灰浆制成率，取M＝0.91。
（5）小时灌浆量Q浆2＝Q浆1/（n·t）＝123/（2×5）＝12.3m3/h，取13 m3/h。
式中：Q浆2－小时灌浆量，m3/d；Q浆1－日灌浆量，123m3/d；n－日灌浆班数，取n＝2；t－班灌浆小时，取t=5h。
4、输送路线地面制浆站→主井（φ219mm）→-400胶带暗斜井（φ159mm）→-980一节胶带暗斜井（φ159mm）→-980二节胶带暗斜井（φ159mm）→-980联络巷（φ159mm）→530采区胶带集中巷（φ108mm）→采煤工作面胶带顺槽（φ108mm）→各采煤工作面。
ZMJ-15井下移动式灌浆注胶防灭火系统(标准)设计
ZMJ-15井下移动式灌浆注胶防灭火系统设计说明书西安森兰科贸有限责任公司西安科技大学矿山应用技术研究所井下移动式灌浆注胶防灭火系统设计方案黄泥灌浆是煤矿最主要的防灭火手段之一，其原理是泥浆中的水份吸收大量热，起到灭火降温的作用，黄土覆盖浮煤表面，起隔氧阻止氧化的作用。
灌浆防灭火时，泥浆浓度对注浆防灭火的效果影响很大，泥浆浓度越大效果越好。
现有灌浆防灭火系统的水土比通常在5:1左右，浆液流失量大，灌浆效率低，而且，灌注黄泥浆时还存在严重的“拉沟”现象，在较大空间内不能有效地堆积，下部煤层开采时还容易发生“溃浆”事故。
在发现煤层自燃高温点时，采用常规的注水、灌浆和喷阻化剂时，由于重力作用，浆液流往低处，不能在高处积存、渗流范围很小，难以扑灭高处大面积火源；浆液往低处流，冲出水沟，不能有效降低块煤内部温度，停止注浆后，风流渗透流畅，复燃很快，且用水或灌浆控制火势时，将迅速产生大量水蒸汽，反而会促进煤层自燃火势发展，恶化工作环境，并有产生水煤汽爆炸的危险。
采用注氮、注惰性泡沫灭火时，需封闭性严，且气体热容小，能带走高温区的热量有限，灭火周期很长，火区复燃概率高。
胶体防灭火技术集堵漏、降温于一体，防灭火效果佳，已成为煤层自燃火灾治理的主要技术手段之一。
1胶体防灭火材料简介1.1胶体防灭火材料的分类及组成目前煤矿使用的防灭火胶体主要有以下四种：1）“凝胶”是以硅胶为主体，由基料（水玻璃）、促凝剂（碳酸氢钠）、增强剂（黄土或粉煤灰等）和水按比例混合而成。
2）“稠化胶体”由稠化悬浮剂（JXF1930）、黄土或粉煤灰和水按比例混合而成。
3）“复合胶体”由胶凝剂（FCJ12）、黄土或粉煤灰和水按比例混合而成。
4）“高分子胶体”由灭火剂（MCJ12）和水按比例混合而成。
胶体中各种材料所起的作用主要如下：1）水作为溶剂，所起的主要作用是将各种成胶材料通过管路输送到指定地点，并起到吸热降温作用。
2）粉煤灰或黄土作为主要充填物，起到充填浮煤孔隙，包裹煤体，隔绝煤氧接触，阻隔火势的发展和蔓延，并有利于再生顶板的形成。
预防性灌浆防火工作措施
预防性灌浆防火工作措施1、采区设计必需明确规定巷道布置方式、隔离煤柱尺寸、灌浆系统、疏水系统、预筑防火墙的位置以及采掘挨次。
2、支配生产方案时，必需同时支配防火灌浆方案，落实灌浆地点、时间、进度、灌浆浓度和灌浆量。
3、对采区开采线、停采线、上下煤柱线内的采空区，应加强防火灌浆。
4、应有灌浆前疏水和灌浆后防止溃浆、透水的措施。
5、在灌浆区下部进行采掘前，必需查明灌浆区内的浆水积存状况。
发觉积存浆水，必需在采掘之前放出；在未放出前，严禁在灌浆区下部进行采掘工作。
6、采纳阻化剂防灭火时，应遵守下列规定：（1）的阻化剂材料不得污染井下空气和危害人体健康。
（2）必需在设计中对阻化剂的种类和数量、阻化效果等主要参数作出明确规定。
（3）应实行防止阻化剂腐蚀机械设备、支架等金属构件的措施。
7、采纳凝胶防灭火时，应遵守下列规定：（1）的凝胶和促凝剂材料，不得污染井下空气和危害人体健康，使用时井巷空气成分必需符合本规程第一百条的有关规定。
（2）编制的设计中应明确规定凝胶的配方、促凝时间和压注量等参数。
（3）压注的凝胶必需充填满全部空间，其外表面应予喷浆封闭，并定期观测，发觉老化、干裂时，应予重新压注。
二、使用防火墙防火的工作措施1、每个防火墙四周必需设置栅栏、警标，禁止人员入内，并悬挂说明牌。
2、应定期测定和分析防火墙内的气体成分和空气温度。
3、必需定期检查防火墙外的空气温度、瓦斯浓度，防火墙内外空气压差以及防火墙墙体。
发觉封闭不严或有其他缺陷或火区有特别变化时，必需实行措施准时处理。
4、全部测定和检查结果，必需记入防火记录簿。
5、矿井作大的风量调整时，应测定防火墙内的气体成分和空气温度。
6、井下全部永久性防火墙都应编号，并在火区位置关系图中注明。
防火墙的质量标准由煤矿企业统制定。
黄泥灌浆防灭火专项设计
黄泥灌浆防灭火专项设计第一章灌浆系统1、灌浆系统的选择根据该矿煤层赋存的条件，煤的碳化程度、水分、煤岩成分、含硫量、自然发火倾向及发火期选择集中灌浆。
根据回风斜井地形特征，黄泥制浆池设在距井口约50米的山坡位置，此处比回风斜井高出10米左右。
供水水源取自上部的高山水池，靠该处200KW的工业泵增压，通过3寸钢管将水输送到黄泥灌浆站。
2、灌浆方法我国煤矿现在使用的预防性灌浆方法有：随采随灌和采后灌浆两种。
（1）随采随灌随采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆。
在灌浆工作中，灌浆与回采保持有适当距离，以免灌浆影响回采工作。
随采随灌使用与自然发火期短的煤层。
①打钻灌浆，在采前预灌、随采随灌、采后灌浆及消灭火区等方面均可应用。
在每层底板运输巷或回风巷巷道内，每隔10～15m，向采空区打钻灌浆，钻孔直径一般为75mm。
灌浆钻孔必须打到采空区的空顶内，且钻孔应深入采空区内5～6m，并在打钻后立即下套管以利灌浆。
②埋管灌浆适用于回采工作面随采随灌。
在放定前沿回风道在采空区预先铺好灌浆管（一般预埋5～8m 无缝钢管），预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，放定后立即开始灌浆。
随工作面的推进，按放定步距用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆。
③洒浆用作埋管灌浆的一种补充措施。
从灌浆管道接出一段胶管，沿倾斜向分段（一般10～20m为一段）向采空区均匀洒浆。
（2）采后灌浆在采区或采区的一翼全部采完后，将整个采空区封闭灌浆。
采后灌浆仅适用于发火期较长的煤层。
由采空区两侧的石门向采空区打钻灌浆，或由邻近巷道向采空区上、中、下三段分别打钻灌浆，亦可在每一中间顺槽砌筑密闭插管灌浆（该方法多用于急倾斜水平分层工作面），在采空区周围形成一个泥浆防护带。
钻孔间距一般为15～20m。
第二节灌浆浆参数计算灌浆系数：采空区体积的2%；泥水比：1：5～6；根据上述参数计算灌浆站的日用土量和日用水量。
a. 日用土量灌浆站的日用土量按下式计算：Q土＝KmLHC式中：Q土――日灌浆需土量，m3/d；K――灌浆系数，0.02；m――煤层采高2.8m；L――工作面日推进度1.0m；H――灌浆区的倾斜长度130m；C――采煤回收率，95%；则：Q土＝KmLHC＝0.02×2.8×1.0×130×0.95≈6.92m3/d b. 日制浆用水量灌浆站的日制浆用水量按下式计算：Q水1＝Q土δ式中： Q水1――制备泥浆用水量，m3/d；δ――泥水比的倒数，取5；则：Q水＝Q土δ＝6.92×5＝34.6 m3/dc. 日灌浆用水量灌浆站的日灌浆用水量按下式计算：Q水2＝kQ水1式中：Q水2―制备泥浆用水量，m3/d；K――水量备用系数，取1.2则：Q水2＝kQ水1＝1.2×34.6＝41.52m3/dd. 每日灌浆量灌浆站的日灌浆量按下式计算：Q浆＝（Q土+ Q水1）M式中：Q浆――日灌浆量，m3/d；M――泥浆制成率，为0.93；则：Q浆＝（Q土+ Q水）M＝（6.92+34.6）×0.93＝38.61m3/d 每小时灌浆量按下式计算：Q浆′＝Q浆/（n×t）式中： Q浆′――每小时灌浆量，m3/h；n――每日灌浆班数，为1班/d；t――每班纯灌浆时间，为7h/班；则：Q浆′＝Q浆1/（n×t）＝38.61/7＝5.52m3/h第三节灌浆材料选择1、对灌浆材料的要求（1）颗粒要小于2mm，而且细小颗粒（粘土≦0.005mm者应占60％～70％，页岩≦0.077mm者应占70％～75％）要占大部分。
综采工作面灌浆防灭火安全技术措施
背景介绍
某矿在综采工作面实施了灌 浆防灭火措施，为评估其效 果，进行了实地考察和测量 。
数据收集
收集实施灌浆防灭火措施前 后的煤炭回收率、采空区温 度、气体成分等数据。
分析评价
通过对比实施前后的数据， 发现灌浆防灭火措施有效地 降低了采空区遗煤自燃的风 险，提高了煤炭回收率。
总结建议
针对实施效果，提出改进建 议，如优化灌浆工艺、加强 现场管理等。
保障矿工生命安全
灌浆防灭火技术可以降低火灾发生的可能性，减少火灾对矿工生命 安全的威胁，提高矿工的安全感。
促进煤炭工业可持续发展
灌浆防灭火技术的应用可以提高煤炭工业的可持续发展能力，推动 煤炭工业的科技进步。
未来发展方向和趋势
研发新型灌浆材料
01
随着科学技术的不断进步，未来可以研发出更加高效、环保、
数。
背景介绍
某矿为提高煤炭资源回收率，采用 综采工艺开采煤层，为防止采空区 遗煤自燃引发火灾，决定采用灌浆
防灭火措施。
A
B
C
D
总结评价
经过实施综采工作面灌浆防灭火方案，成 功地防止了采空区遗煤自燃，降低了火灾 风险。
实施过程
组织专业队伍进行灌浆防灭火施工，确保 灌浆管道铺设正确，灌浆质量符合要求。
案例二：某矿综采工作面灌浆防灭火实施效果
泥浆中的水分可以吸收热量，降低火源的温度，同时泥浆可以形成隔绝层，阻止 氧气进入燃烧区域，从而抑制火势蔓延。
灌浆防灭火的优势
成本低
灌浆防灭火技术成本较低，所 需设备简单，材料易得，适合
大规模应用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ效果好
灌浆防灭火能够有效地抑制火势蔓 延，封闭火源，降低火灾复燃的可 能性。
综采工作面灌浆防灭火安全技术措施
综采工作面灌浆防灭火安全技术措施随着矿业工程技术的不断发展，综采工作面灌浆防灭火技术在矿山安全生产中的作用日益凸显。
本文将从综采工作面灌浆防灭火技术的定义、技术特点以及存在的问题等方面进行探讨，以期提高矿山安全生产水平，保障矿工的生命财产安全。
一、综采工作面灌浆防灭火技术的定义综采工作面灌浆防灭火技术是在综采工作面开采过程中，针对煤层或岩层岩体的地质条件和开采方式，对采空区进行防水固结、堵漏、防火防爆等技术措施的综合性灌浆工作。
它主要包括灌浆材料的选用、灌浆方案的制定、施工方法的选择以及灌浆工艺参数等方面的技术措施。
二、综采工作面灌浆防灭火技术的技术特点1、资源合理利用：灌浆材料的选用需要满足环保、节能、耐久等多个方面的性能要求，充分考虑材料的可再利用性，以及对矿山的生态环境和经济效益的影响。
2、工艺精细控制：灌浆施工过程中需要结合实际开采情况进行施工方案的精细化控制，减小灌浆施工对矿山运营的影响。
3、防火防灾安全性：灌浆技术在防水固结的同时，更重要的是防止瓦斯的积聚、避免灾害事故的发生。
在矿山的防灾救援工作中，综采工作面灌浆防灭火技术是一项重要的技术手段。
三、综采工作面灌浆防灭火技术存在的问题1、施工工艺不规范：在灌浆施工过程中，可能因施工工艺不规范、施工设备与灌浆材料的配合不当等原因导致灌浆不均匀、开裂、脱落等问题。
2、人员安全意识不足：在灌浆施工现场，如果工人的安全意识不足，可能会导致安全事故的发生。
因此，应当加强对灌浆施工人员的安全教育和培训。
3、施工质量监控难度大：在灌浆施工过程中，由于施工条件的不同，灌浆施工质量的监控难度也很大。
因此，应该制定完善的质量监控体系，及时跟踪施工进展情况，保证施工质量。
四、综采工作面灌浆防灭火技术的应用前景在现代煤矿开采中，综采工作面灌浆防灭火技术将会有广阔的应用前景。
矿山企业应该加大对矿山安全生产技术的投入，并加强对灌浆技术的研究和开发，以满足不断更新的矿山安全防护需求。
灌浆注胶防灭火设计
灌浆注胶防灭火设计新疆西科森兰矿业安全技术有限公司西安森兰科贸有限责任公司西安科技大学，张荣灌浆、注胶防灭火黄泥灌浆是煤矿重要的防灭火手段之一，泥浆中的水份吸收大量热，起到灭火降温的作用，黄土包裹浮煤表面，起隔氧阻止氧化的作用。
灌浆防灭火时，泥浆浓度对注浆防灭火的效果影响很大，泥浆浓度越大效果越好，现在灌浆的水土比通常在5:1左右，灌浆效率低，浆液流失量大，脱水时间长，灌浆时浆液流动不可控，容易发生“溃浆”事故。
为了更好地利用泥浆的吸热、阻化及充填性能，同时又能克服泥浆的脱水、流失、溃浆以及灌浆的不可控，目前已研制成功了一种新型材料FCJ12胶凝剂，可以使泥浆实现液固转化，使泥浆形成一种像胶牙膏一样的柔性胶体，彻底解决了泥浆的缺点，又充分利用了泥浆的优点，这种“灌浆注胶防灭火技术”在国内、外得到了广泛的应用，在新疆也有较多应用，如兖矿硫磺沟矿、吉新矿、新汶伊犁一矿、轮台宝山矿、兵团大黄山矿、金川矿业等，在井下防火、灭火均取得了良好的效果，特别适用于倾角20～90度煤层开采时的防灭火，扑灭大黄山煤矿火灾时荣获了兵团科技进步一等奖、国家科技进步二等奖等奖励。
采用这种新技术需使用相应的设备及方法，在地面使用制浆系统把水和土制成一定比例（1：1～3）的泥浆，通过管路输送至井下注浆地点附近时，用一台专用的设备把胶凝剂加入到输浆管路中，泥浆和胶凝剂在管路中反应，在管路出口处形成牙膏状胶体，对漏风通道进行封堵，同时对煤体进行降温、包裹煤体。
一、灌浆、注胶方法：1.钻孔灌浆、注胶1）无法埋管或当需要对特定地点灌浆时，需从井下巷道或钻场向注浆区域打注浆钻孔，施工钻孔时可采用“防灭火一次成孔钻具”（钻孔施工完成后，可直接进行连接管路灌浆、注胶，无需抽出钻杆后再下套管，减少了施工工序，避免了塌孔，注浆结束后钻杆和钻头可回收），封孔要严密，可采用钻孔封孔器，钻孔与输浆管路的连接要牢固，并能承受最大的注浆压力；2)从地面直接向注浆区域打注浆钻孔，钻孔孔径应不小于108mm，钻孔内应全长度下套管。
采区灌浆防火设计
第一章采区概况一、工作面概况1.1.1工作面名称工作面名称为Ⅲ4304综采工作面。
1.1.2工作面要素84301综采工作面走向长220.7m，倾斜长1080.3m，煤层总厚度为0.76m (其中上分层煤厚0.24m，下分层煤厚0.48m，炭质泥岩夹层厚度0.16-0.6m)，煤层倾角1~9度，平均倾角4度；工业储量188882.4吨，可采储量175661.4吨。
1.3、开采程序及所采煤层层号、采高、循环进度、循环方式、循环产量、日产原煤量及月产原煤量本工作面为8＃煤一次采全高，工作面设计平均采高为5.54 m，工作面沿顶板推进，机头、机尾各15m随巷道顶底板平缓过渡。
循环进度0.865m。
根据本规程5.2回采工作面风量计算，遵循以风定产原则。
三八制作业(一个班检修，两个班生产)，循环方式为生产班每班进4个循环，检修班1个循环，日进9个循环，工作面正常回采率取93%。
二、地质及水文情况1.2.1煤层情况长平矿煤层综合柱状图见图1。
黑色，以亮煤为主，镜煤次之，内生裂隙发育，强玻璃光泽，属光亮型煤，阶梯状断口，结构简单，上部块状，下部粉末状。
盖山厚度374—553m左右。
该工作面煤层倾角1～9度，平均4度，煤层总厚5.7m，其中煤厚5.54m，炭质泥岩夹层厚度0.16m，该工作面煤层赋存稳定，变异系数0.08%，可采指数1。
1.2.2煤质情况黑色，以粉煤为主，成分以镜煤为主，亮煤次之，玻璃光泽，属光亮型煤，层状结构，性脆。
1.2.3煤层顶、底板情况老顶：为细粒砂岩，厚度为8.04m，深灰色，分选较差，磨圆一般，多见黑色泥质斑状，局部夹薄层泥岩。
直接顶：为砂质泥岩，厚度为2.08m，深灰色，富含植物化石碎片，底部泥质增多，含炭质。
直接底：为砂质泥岩，厚度为1.50m，深灰色，含炭质，富含植物化石碎片，岩心破碎。
老底：为细粒砂岩，厚度为1.5m，深灰色，见少量植物化石碎片，含泥质，水平层理发育。
(a) 3#主采煤层（被保护层）柱状(b) 8#煤层（保护层）柱状图1 长平矿煤层综合柱状图1.2.4地质构造情况工作面位于泮沟南向斜轴部，整体东西高中部低，工作面前250m左右为下山回采，250m至停采线为上山回采，回采过程中局部顶板节劈理比较发育。
灌浆防灭火灾设计
可实现大流量注浆，脱水性良好，消耗最小的电能和水便能很容易冲走，材料成本较低，资源稳定，节约大量土地资源。
缺点
蓄水性高常从注浆区带出大量细粒粘土而使水沟、主要巷道和水仓淤塞，费用高，耗费大量农田且难以满足持续注浆的需要
1.
矿井通风系统为中央并列抽出式通风，矿井通风系统图1-1所示
矿井采用平硐-斜井-暗斜井开拓，单采区分阶段布置。采煤方法为走向长壁综采放顶煤垮落法回采工艺，顶板管理采用全部垮落法。目前，采深350米，矿井的开拓方式和采区布置情况(辅以采掘工程平面图)、见图1-2所示
矿井通风系统如图1-1
采掘工程平面图1-2
1.
煤的变质程度是指煤的变质程度越低越易自燃.自燃能力>褐煤>烟煤>无烟煤
挥发份:将煤加热到850℃时,煤中挥发出的气体所占煤本身重量的比例。变质程度越低挥发份越高,一般:褐煤>40%;烟煤=10-40% ;无烟煤>10%。从煤的几种物理化学性质来看,变异系数为5.6%挥发份28.34,二氧化碳:相对涌出量为2.029m3/t,绝对涌出量为9.326 m3/m i n ,极易发火,煤尘具有爆炸性,加之成煤地质年代为第三、四系.因此,煤的碳化程度较低。
常用的注浆材料有粘土、粉煤尘、煤矸石和山砂等，他们的优缺点如3-1表，
在选择注浆材料时，应首先以就地取材和能保证持续注浆为主，如果有条件尽量采用不加工的原材料。该矿地面有较丰富的黄土，其塑性指数为1.2，密度为l. 7 t/m3取土方便，矿井轻轨车可直接到达取土地点。综上考虑可直接选取该粘土作为灌浆材料。
粉煤灰亲水差，粒度大于粘土，粘性差，浆液脱水速度快，易沉降，容易发生堵管现象，堵漏效果差。
矿井灌浆防灭火专题设计
辽宁工程技术大学课程设计沙湾煤矿四采区防火灌浆系统设计学生姓名：***专业班级：通风13学号：时间：2017.1.9学院：安全科学与工程学院中文题目：沙湾煤矿四采区防火灌浆系统设计外文题目：Shawan MineFouth Mining Area Fire Grouting System Design课程设计共 12页图纸共1张完成日期 2017年1月答辩日期 2017年1月摘要通过对镇雄县沙湾煤矿四采区的煤层发火条件进行分析，选择合理的采区防火灌浆布置方案，运用适当的灌浆方法，提高煤炭产量和煤炭回采率，减少煤炭自然发火对煤矿生产的威胁。
此外，对矿井的生产系统进行分析，确定通风网络，合理分配风量，选择适宜防火灌浆设施，满足井下作业的需求。
在确保安全的前提下，提高煤矿生产效益。
关键字：采区布置;防火;灌浆系统;安全;提高效益AbstractThrough analyzing the geological conditions of mining area in the Fourth of Zhenxiong Shawan mine, choose the right layout scheme mining area, using the appropriate method of coal mining to improve the rate of coal production and, reduce the threat of geological hazards to coal production . In addition, the analysis of mine's ventilation system is to determine the ventilation network, a reasonable allocation of air volume, select the suitable ventilation facilities, to meet the demand for underground work. The premise of ensuring safety, improving coal production. Keywords: Mining Area Layout; Fire Protection; Distribution of wind Security; Improve efficiency目录1 井田概况 (1)1.1 含煤地层 (2)1.2 媒质 (2)1.3 煤的自燃倾向性 (4)1.3.1 具有自燃倾向性的煤层 (4)1.3.2 矿井发火规律分析 (4)1.4 矿井瓦斯 (4)1.5 煤尘爆炸性 (5)1.6 地温 (5)2 预防性灌浆防灭火 (5)2.1 灌浆方式的确定 (5)2.2 浆液制备与输送 (6)2.3 灌浆量的计算 (7)3 灌浆管道系统 (6)3.1 灌浆管道布置 (8)3.2 管径计算 (8)3.3 管壁计算 (9)3.4 管材确定 (10)4 煤矿自燃防治措施 (10)5 参考文献 (11)1 井田概况1.1含煤地层从钻孔揭露的资料看：矿区含煤地层为上二叠统龙潭组（P2l ）与长兴组（P2c ），地层总厚度177.45～187.92m,平均184.99m ，含煤11～14层，平均12层。
灌浆防灭火系统改造设计
玉华煤矿灌浆防灭火系统改造设计一、矿井概况玉华煤矿位于陕西省铜川市西北37km处的焦坪矿区东北端，地理位置处于铜川市和宜君、黄陵、旬邑三县交界处。
该矿交通便利，自铜川市有沥青路面直达矿井工业场地，矿区铁路专用线梅（家坪）～七（里镇）线的梅～前（河）段（71km）于1975年修通，煤炭可通过铁路外运。
井田走向长7～10.5km，倾斜宽2.8～4.8km，面积约34km2。
井田主要含煤层为中下侏罗统延安组地层，可分四个含煤组。
从上到下分别为一、二、三、四号煤组，煤层总厚度为12.7m，其中四号煤组，煤层厚度较大且较稳定，全区可采；二、三号煤组仅局部可采（且不规则）；一号煤组不可采。
4-2煤层厚0～31.6m，一般厚10m，为本井田主要可采煤层，除局部地区在沉积过程中因冲蚀作用变薄尖灭外，井田内全部可采。
玉华煤矿由西安煤矿设计院设计，设计生产能力：1.5Mt/a，1991年12月正式开工建设，2001年10月矿井基本建成，11月试生产，2002年8月18日正式投产，2005年生产原煤2.0Mt/a；2007年改扩建完成后，生产能力可达3.0Mt/a。
采煤方法为倾斜长壁综采放顶煤采煤法，矿井采用立井和斜井混合、单水平、分区两翼开拓方式。
矿井目前布置1个综放工作面，4个掘进工作面（2个综掘，2个炮掘）。
二、矿井灌浆防灭火现状矿井采用的防灭火措施主要有黄泥灌浆、汽雾阻化、采空区注氮等。
其中以黄泥灌浆为主，南风井广场设有灌浆站，主管路从南回风井引入，管径133mm，管长1010m，然后分设管径为108mm的支管至灌浆地点，主要采用滞后工作面采空区灌浆和已采面闭墙定点灌浆。
随着煤矿防灭火技术的不断更新发展，新型防灭火技术在煤矿安全生产中起到重要的作用，而现有的防灭火灌浆系统难以满足防灭火新工艺、新技术的综合应用，为此，需对现行灌浆系统进行改造。
三、灌浆防灭火系统改造设计（一）设计依据1、《煤矿安全规程》2、《矿井通风安全质量标准化标准》3、《矿井质量标准化标准及考核评级办法》（二）本次设计目的1. 采用制浆设备、浆液缓冲池，控制灌浆浓度和流量，实现灌浆系统自动化。
灌浆防灭火设计大纲
灌浆防灭火设计大纲People need independence to be free. October 2, 2022灌浆防灭火设计大纲与指导书第一章矿井概况一、简述矿井的位置交通二、煤层特征成煤时期、煤层的层数,煤层的赋存条件、自然发火期;三、矿井开拓系统与采煤方法概况矿井工作制度、矿井生产能力及服务年限、矿井开拓方式、采区布置;采煤方法及采煤工作面作业形式,采煤工作面参数工作面长度、采高、日推进度、回采率;四、灌浆材料的质量、数量、开采条件和位置;第二章灌浆材料与制浆系统第一节灌浆材料灌浆材料的选择;第二节制浆系统一、灌浆站灌浆站的形式有三种,即固定式、分区式、移动式3种,每种形式有它的适应条件和优缺点;灌浆站应根据灌浆区的分布、灌浆材料、水源的分布情况以及灌浆管路的铺设等综合考虑,进行技术、经济比较后确定;二、制浆工艺系统及主要设备根据灌浆材料的位置及来源选择制浆方法;叙述制浆的工艺系统,画出制浆工艺流程图、选出制浆主要设备,设计出泥浆池的尺寸;灌浆站的主要建筑;三、灌浆站的供水及设备灌浆的水源可采用矿井水,也可采用河水、井水;任何一种水源都必须保证灌浆站的日用水量;灌浆用水的水质要求：pH=6～9,不含有毒物质和可燃物质;供水设备的型号、台数,供水管路的直径、长度,供水设施;第三章灌浆方法与灌浆参数第一节灌浆方法灌浆方法有随采随灌、采后灌浆、采前预灌3种,根据每种的特点、适应的条件选择合理的灌浆方法;选择的灌浆方法在说明书中加以叙述,最好配上插页图;第二节灌浆参数计算一、灌浆站工作制度地面灌浆站的工作制度应与矿井工作制度相配合;灌浆站的工作班数应按煤层的自然发火严重程度和工作面作业形式来确定;“两采一准”的作业形式,日灌浆班数按2班安排,每日纯灌浆时间为10h；发火严重,需灌浆工作面多时,宜3班灌浆,日纯灌浆时间按15h 计算;二、灌浆所需的土量三、泥浆水土比的确定我国煤矿灌浆的泥浆水土比一般使用3:1~6:1;可根据灌浆材料、煤层倾角来确定;四、灌浆用水量五、日灌浆六、小时灌浆量七、泥浆的密度泥浆密度按下式计算：——泥浆密度,t/m3；式中ρ浆ρ——水的密度,t/m3,取1 t/m3；水ρ——土的密度,t/m3,黄土取 t/m3,其他灌浆材料按其密度取值；土Q——单位时间的用水量,m3/h；水Q——单位时间的用土量,m3/h;土第四章泥浆输送系统一、输浆倍线二、灌浆管道选型一灌浆管路系统确定泥浆的输送路线,若灌浆站离井口近,输浆管路可沿井筒敷设到井下,输浆管路一般从风井进入井下;若离井筒太远,可打灌浆钻孔,从灌浆钻孔输送泥浆到井下;井下灌浆干管沿大巷敷设,采区工作面安设分支管路至各灌浆区;井下灌浆管路的干管、支管一般沿回风巷道敷设;灌浆管路系统确定以后,画出灌浆系统图;二灌浆管路选型计算1．管径选择计算主要灌浆干管直径要根据管内泥浆的流速来选择,管内的实际流速应大于临界流速,这样才不会因流速过小发生管路堵塞;根据泥浆的流量初步计算管径：式中d临——按临界流速初步确定的管道直径,m；临——管道中的临界流速,m/s；Q浆——小时灌浆量,m3/h;按上式计算的管径在管材手册中选择合适的管道直径,再按所选的管径以下式计算实际流速：式中 ν——管道中的实际流速,m/s ；d ——所选择的管道直径,m;管道中的实际流速必须大于临界流速,若实际流速小于临界流速,需重新选择管径;井下灌浆干管多采用无缝钢管,其直径一般为100mm~150mm,支管直径一般为75mm~100mm;2．管壁厚度计算1 垂直管道式中 δ——管壁厚度,mm ；Z R ——许用应力,无缝钢管Z R =,焊接钢管Z R = KPa ；d ——管道直径内径,mm ；P ——管内应力,KPa,10.79H ρP =浆；ρ浆——泥浆密度,t/m 3；H ——井深,m ；α附——考虑管壁厚度不均等的附加厚度,无缝钢管α附=1mm ～2mm ；b ——考虑垂直管道磨损量的附加厚度,可在1mm ～4mm 内选取;2水平管道式中 n ——管道质量与壁厚不均的变动系数,n =；δ、P 、d 、α附——同前;三、泥浆泵的选型如果泥浆站到灌浆点的高差小,应采用泥浆泵加压,若高差大不需要加压;1．泥浆泵的流量根据不同的取土方式,可分为按单位耗水量或水土比确定泥浆流量;2．泥浆泵的总扬程式中 H 浆——输送泥浆所需的总扬程,Kpa ；n h ——与泥浆提升几何高度相当的水柱高,Kpa,n h =09.81h ρ浆,Kpa ；0h ——泥浆提升几何高度为灌浆点与灌浆站之间的标高之差,m ；h 沿损——泥浆管道沿程水头损失,h L i =⨯沿程浆,Kpa ；L ——泥浆管长度,m ；i 浆——泥浆管道每米长度的水压头损失,i K i =⨯水浆,Kpa ；i 水——清水状态下的水压头损失,22i d λν=水水 kpa ；λ——清水阻力系数,查表选取；水值钢管的λ水ν——泥浆实际流速,m/s；d——管道内径,m；K——泥浆阻力系数,可查表；本次设计选取K=；h——泥浆管道总的局部阻力系数,可取沿程损失的10%,kpa局h——泥浆泵或沙泵的吸程,一般取～；吸h——泥浆泵站内管道及零件的水头损失,一般取～泵站h——剩余水压头,一般取～;剩根据计算的泥浆流量和需要的总扬程,在泥浆泵技术特征表中选择;应选择同能力的泥浆泵两台,一台工作,一台备用;。
采煤工作面灌浆防灭火安全技术措施(2021年)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改采煤工作面灌浆防灭火安全技术措施(2021年)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes采煤工作面灌浆防灭火安全技术措施(2021年)本煤业公司正在回采的090101高档普采工作面与110101综放工作面，根据国家煤及化工产品质量监督检验中心2010年6月对该矿所采9、10、11号煤层的检验报告：9、10、11号煤层均属自燃煤层，自燃倾向均为II类级；根据AQ1055-2008《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》规定，开采容易自燃或采用放顶煤开采自燃煤层的矿井，必须设计以黄泥灌浆为主的两种以上综合灭火措施。
本矿井开采采取预防性灌浆防灭火措施，为确保灌浆工作顺利进行，特制定以下安全技术措施：一、黄泥灌浆防灭火设计(1)、灌浆系统在副井区地面工业场地设有灌浆站，为全矿灌浆服务，灌浆方法采用随采随灌，即随采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆。
在灌浆工作中，灌浆与回采保持有适当距离，以免灌浆影响回采工作。
2个搅拌池，池长7.2m，宽1.4，池深为1.2m，池体用砖砌筑水泥抹面或用钢板焊接，其上固定搅拌器。
搅拌池底部留有出料口，在浆液流入注浆池前设双层过滤筛子(孔径为10mm)，搅拌池侧面设500mm×500mm×1800mm下液泵坑两个，各安设离心式液下泥砂泵2台。
(2)、灌浆方法采用埋管灌浆法，在放顶前沿回风巷于采空区预先铺好灌浆管(一般预埋10～20m钢管)，预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，灌浆随工作面的推进，用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆，要求工作面采空区能灌到足够的泥浆。
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从地面灌浆站到井下灌浆点的管线长度与垂高之比叫做泥浆的输送倍线。即
缺点：
1、灌浆站分散，管理分散，人员多
2、占用土地多（需打分区灌浆钻孔）
优点：
1、机动灵活
2、灌浆距离短，管材消耗多，且发生堵管的机会小
缺点：
1、生产能力低
2、管理分散、效率低
适用条件
1、煤层埋藏较深
2、矿井灌浆量大，且采区生产集中
3、取运土距离远
1、煤层埋藏浅
2、灌浆采区分散
3、土源丰富可就地开采，运输距离近
1.
煤的变质程度是指煤的变质程度越低越易自燃.自燃能力>褐煤>烟煤>无烟煤
挥发份:将煤加热到850℃时,煤中挥发出的气体所占煤本身重量的比例。变质程度越低挥发份越高,一般:褐煤>40%;烟煤=10-40% ;无烟煤>10%。从煤的几种物理化学性质来看,变异系数为5.6%挥发份28.34,二氧化碳:相对涌出量为2.029m3/t,绝对涌出量为9.326 m3/m i n ,极易发火,煤尘具有爆炸性,加之成煤地质年代为第三、四系.因此,煤的碳化程度较低。
通过矿井火灾课程的学习，我们充分了解和学习到了地下火灾的发生原因与发展过程、煤炭的自燃学说、自燃的原因及发展过程，掌握地下火灾的预测、预报及预防方法和灭火措施等基本知识，提高了我们对矿井火灾的监测监控、预报、预防与扑救及地下工程防灭火的能力。矿井注浆防灭火安全技术是防止煤层内因火灾的有效技术措施之一，它是我国煤矿当前应用较普遍的一项技术。
经粉碎研磨的矸石可满足不同粒度要求，易悬浮，材料资源稳定，可满足持续注浆需求，减少矸石堆放量及所需耕地，利于保护耕地。
可实现大流量注浆，脱水性良好，消耗最小的电能和水便能很容易冲走，材料成本较低，资源稳定，节约大量土地资源。
缺点
蓄水性高常从注浆区带出大量细粒粘土而使水沟、主要巷道和水仓淤塞，费用高，耗费大量农田且难以满足持续注浆的需要
1.
矿井通风系统为中央并列抽出式通风，矿井通风系统图1-1所示
矿井采用平硐-斜井-暗斜井开拓，单采区分阶段布置。采煤方法为走向长壁综采放顶煤垮落法回采工艺，顶板管理采用全部垮落法。目前，采深350米，矿井的开拓方式和采区布置情况(辅以采掘工程平面图)、见图1-2所示
矿井通风系统如图1-1
采掘工程平面图1-2
表2-1灌浆系统优缺点和适用条件比较表
名称
集中灌浆
分散灌浆
钻孔和分区灌浆
井下移动灌浆
优缺点
优点：
1、工作集中，便于管理
2、人员少，效率高
3、便于掌握泥浆的浓度和质量
4、占地较少
缺点：
1、初期投资大，建设时间长
2、采、运土工作比较复杂
优点：
1、设备简单、投资少，建设速度快
2、制浆工艺简单，操作容易
3、可减少井下所需的干管
2.3
注浆系统可根据煤层埋藏深度、土源状况、水源状况等因素分为集中灌浆和分散灌浆两种方式。这两种方式的优缺点及适用条件如表2-1。
工作面标高-390—-400米，煤层埋藏较浅，又因为土源距离煤矿风井5km，土质优良，容重1.3t/m3，属于亚黏土，塑性指数12，取土方便，矿井轻轨车可直接到达取土地点。因此，该矿可采用分散注浆系统。工作面可用钻孔注浆。
关键词：采空区；自燃；灌浆防灭火
Abstract
Mine fire is one of the five natural of coal mine disasters, efficient safety production of coal mine aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱd miner's life safety has serious adverseeffects, such as grouting fire prevention is to prevent one of the main technical means of underground coal spontaneous combustion. With xin coal mine as an example, the analysis of the principle of grouting fire-fighting technology and matters of attention in the management of grouting and common grouting method, through calculation, the reasonable grouting material, soil and water ratio, coefficient of grouting, grouting required capacity, water and soil parameters such as pulping.
Keywordscolliery spontaneous combustion grouting fire prevention and extinguishing
1
1.1
兴云煤矿位于陕西省铜川市耀县北部，距铜川市区约54km，行政区划属于铜川市耀县瑶曲乡。井田的中心地理坐标为东经108°51′，北纬35°13′。兴云煤矿交通方便，咸铜铁路梅七支线（梅家坪至前河段）经过附近的瑶曲镇，矿井有运煤专用铁路接轨于瑶曲车站，全长2.5km。另外，有公路至金锁关与西（安）包（头）线相接。矿井1986年以30万吨/年的能力简易投产,现采用综放回采工艺回采,生产能力已大幅提高.井田范围东至荒草湾—上石节一线，西到断头川北侧的4-2号煤层零点边界线，南与陈家山煤矿相毗邻（人为边界），北与崔家沟煤矿七木桥背斜相望。井田走向长约3.5km，倾向宽约3.5km，总面积为13.2km2。
1.2
煤系地层属中侏罗纪直罗群及下侏罗纪延安群，共含煤五层：1、2、3、4-1、4-2，焦坪矿区煤层特征如表2.4.1。3煤和4-1煤局部可采，厚0～3m，埋藏极为不稳定，主要可采煤层为4-2号煤，平均厚度10～12m，最厚达34m。煤层倾角浅部为18～20°，深部为5～10°。煤系地层呈单斜构造，倾斜北西。井田系长庆油田边缘浸染区，煤层顶板岩系中有3～4个含油层，底板岩中有两个含油层，油气的溢出对矿井瓦斯含量有极大的影响。煤系地层岩性自下而上描述（含4-2号煤层）：
1.4
工作面煤尘具有爆炸性，属于瓦斯矿井。工作面煤层容易自燃，地温较高，一般在29-31℃左右。各煤层均有煤尘爆炸危险性。由于该区煤的燃点低，油页岩用火柴即可直接点燃。煤层节理发育，褐煤及油页岩易自燃发火。矿井各煤层自燃倾向性为一类容易自然发火煤层。煤2最短自然发火期为22天，一般为1-3月。煤尘爆炸指数为25%，水文条件简单，无突水危险。该矿地面有较丰富的黄土，其塑性指数为1.2，密度为l. 7 t/m3。矿井总回风量为43.34 m3/s，测得总回风流中瓦斯浓度为0.36%，掘进工作面最长通风距离500m，测得该掘进工作面瓦斯涌出量为1.2 m3/min。
泥岩：紫杂色、灰绿色（俗称花斑泥岩），含团块状，易碎，常有鲕状结核，遇水膨胀，一般厚8～10m，最厚达40m，厚度变化大。
根土岩：粉砂质、灰～深褐色，含植物根部化石，较坚硬，一般厚2～6m。炭质泥岩：0～5m，为煤层直接底板。
4-2号煤：中部有1～2层夹矸，局部地区加厚至2～5m，使煤层分为4-1煤。灰黑色粉砂岩、砂质泥岩：含植物化石及黄铁矿结核，水平层理，厚2～3m。
表3-1常用注浆材料优缺点对照表
材料
粘土
粉煤灰
煤矸石
砂
优点
粘土颗粒粒小，粘性良好，易成浆，便于输送，流动性、渗透性好，能填堵岩石和煤中的细小裂隙，密封性好，不透气体
粉煤灰颗粒表面具有一定的光滑度，易成浆，便于管道输送，流动性、稳定性好，密封性能较好，材料来源广泛，成本投入低，经济效益高，减少环境污染，具有良好社会效益
1、灌浆量不大
2、输浆困难或无法用钻孔灌注时采用
在采掘工程平面图的基础上，画出专门的注浆防灭火系统图1-2。
3
3.1
井下防灭火注浆材料一般要具备5个基本性能:1不含可燃或助燃物质；2易成浆，利于管道水力运输；3具有必要的粘结性，稳定性和脱水性;4制成的浆液具有较大的渗透力和较小的收缩率；5注浆材料堆成的实体具有足够的密封性能。
陇东学院能源工程学院
矿井灾害防治课程设计
设计题目：灌浆防灭火安全技术设计
姓名：
学号：********80
专业班级：2012级安全工程本科班
指导教师：
成绩：
二〇一五年六月
前言
对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计，主要内容有灌浆系统设计，注浆材料及制浆工艺设计，灌浆方法设灌浆参数设计计算计，灌浆设各选型，灌浆安全技术措施。
2
2.1
该矿地面有较丰富的黄土，土源距离煤矿风井5km，土质优良，容重1.3t/m3，属于亚黏土，塑性指数12，取土方便，矿井轻轨车可直接到达取土地点。采用的水土比为1:3-5，灌浆系数0.03-0.05。
2.2
该矿水文地质类型为简单型，区内地形平坦。第四系富水性强的砂砾层与含煤地层的水力联系微弱，主要由于煤系地层中的泥岩类地层隔水性好。
设计注浆系统主要应考虑土源、水源、输浆地点、煤层埋藏深度、地形地貌等因素。根据矿井生产条件和自然发火状况，经方案对比选择采用集中注浆系统或分散注浆系统。设计时如采用集中注浆系统，应说明到底是来用地面注浆站集中注浆还是井下注浆站集中注浆；如采用分散注浆、则应说明到底是采用钻孔注浆、分区注浆，还是井下流动注浆。无论采用何种注浆系统，都必须在采掘工程平面图的基础上，画出专门的注浆防灭火系统图。
常用的制浆工艺有两种：水力取土自然成浆和人工或机械取土机械制浆。水力取土制浆法多采用制备黄泥浆，可就地取材；机械制浆常用于制浆材料距生产源距矿井较远的材料。本设计采用水力取土制浆工艺，灌浆工艺流程为：加压供水、制备泥浆、运输泥浆、灌浆、井下脱水和井下排水6个过程。