煤矿灌浆防灭火技术优缺点分析
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。
常用的煤矿火灾防治技术优缺点分析
常用的煤矿火灾防治技术优缺点分析煤炭工业是国民经济和社会发展的基础产业，煤矿火灾防治及其继发性灾害的防控技术，对煤矿的安全生产具有非常重要的意义。
常用的煤矿火灾防治技术有灌浆技术、阻化剂、惰性气体泡沫技术、均压防灭火技术、凝胶技术、普瑞特防灭火技术等。
1、灌浆技术灌浆防灭火技术效果直观，便于操作又无环境污染及人身伤害的风险，简单易行，灌浆材料取用方便，成本较低。
目前现用防灭火充填材料主要有：黄泥浆充填材料、水砂浆充填材料、煤矸石泥浆充填材料、废水泥渣充填材料等。
该技术通过包裹煤体隔绝煤与氧气的接触及吸热降温发挥作用。
它的不足之处是只向低处流，对火源位置较高的情况作用不明显；易跑浆和溃浆，造成大量脱水，恶化井下工作环境，影响煤质。
该技术的优点在于避免了“拉沟”现象；水也能均匀分布。
2、阻化剂凡是能减小化学反应速度的物质皆称为阻化剂。
阻化剂作用机理（1）增加煤在低温时的化学惰性，或提高煤氧化的活能；（2）形成液膜包围煤块和煤的表面裂隙面；（3）充填煤柱内部裂隙；（4）增加煤体的蓄水能力；（5）水分蒸发吸热降温。
实质是降低煤在低温时的氧化速度，延长煤的自然发火期。
应用阻化剂防火的主要方法是：表面喷洒、用钻孔向煤体压注以及利用专用设备向采空区送入雾化阻化剂。
压注和喷洒系统有移动式、半固定式和固定式三种。
该技术惰化煤体表面活性结构，阻止煤炭的氧化；吸热降温，并使煤体长期处于潮湿状态。
但阻化剂技术也存在着一定的缺陷，不容易均匀分散在煤体上。
且喷洒工艺难实施；腐蚀井下设备，影响井下工人的身体健康。
3、惰性气体泡沫技术惰性气体泡沫防灭火材料主要是氮气泡沫、二氧化碳泡沫等。
在井下灭火时，可采用钻孔压注方法，将溶液注入自然发火区域。
该技术避免了“拉钩”现象；水也能均匀分布；适用于采空区或煤堆深部的煤炭自燃。
不足之处是泡沫很容易破灭，加上只有液相水，一旦水分挥发。
其灭火性能就消失。
4、均压防灭火技术均压防灭火技术采用通风调节的方法减少自燃危险区域漏风通道两端的压差，减少漏风量，从而断绝供氧源，起到防灭火的作用。
煤矿防灭火技术研究
煤矿防灭火技术研究随着煤矿行业的发展，火灾事故已经成为煤矿安全管理工作中的一大挑战。
为了提高煤矿安全性能，研究和探索煤矿防灭火技术势在必行。
本文将从不同角度对煤矿防灭火技术的研究进行探讨，并介绍一些有效的防灭火措施。
1. 火灾发生机制分析在研究煤矿防灭火技术之前，我们首先需要了解火灾发生的机制。
煤矿火灾一般分为瓦斯火灾、煤尘火灾以及瓦斯与煤尘共同作用的火灾三种类型。
瓦斯火灾主要是由于瓦斯积聚到一定浓度后被点燃引起的，煤尘火灾则是由于煤矿周围的可燃尘埃浓度过高，被火源直接点燃而引发。
因此，针对不同的火灾类型，我们需要采取不同的防灭火措施。
2. 瓦斯火灾防治技术2.1 瓦斯抽放技术通过对瓦斯的抽放，可以降低其在矿井内的浓度，有效防止瓦斯积聚达到爆炸极限。
常用的瓦斯抽放技术包括瓦斯抽放孔与瓦斯抽放管路的布置等。
2.2 瓦斯监测技术瓦斯监测是及时掌握矿井内瓦斯浓度的重要手段，通过对矿井内气体浓度的监测和报警，可以提前采取措施，有效预防瓦斯爆炸事故的发生。
3. 煤尘火灾防治技术3.1 煤尘防爆技术煤尘防爆技术主要是通过煤尘的湿化、抑尘和防尘等手段，降低煤尘的可燃性，减少火灾的发生概率。
此外，煤尘防爆技术还包括对矿井内煤尘浓度的监测和控制。
3.2 灭火剂喷撒技术灭火剂喷撒技术是一种常见的煤尘火灾防治技术，通过将灭火剂喷撒到火灾发生区域，达到抑制火势蔓延和扑灭火源的效果。
常用的灭火剂包括化学灭火剂和物理灭火剂等。
4. 瓦斯与煤尘共同作用的火灾防治技术瓦斯与煤尘共同作用的火灾相比于单一火灾更为复杂和危险。
在防治瓦斯与煤尘共同作用的火灾中，瓦斯抽放和煤尘防爆是两个关键措施。
此外，通过对矿井通风系统的合理设计和优化，可以有效降低火灾发生的风险。
5. 预防措施除了以上介绍的技术措施，我们还应该加强煤矿安全管理，提高员工的安全意识和技能。
加强对煤矿员工的培训和教育，建立完善的安全操作规程，并定期进行安全检查和演练，以防患于未然。
地面钻孔灌浆技术在煤矿防灭火中的应用
２．１ 灌浆钻孔设计 钻孔布置：设计施工 ４６个工程钻孔。施工供
水、供电 ２个钻孔，钻孔标号为 ＧＳ１、ＧＤ１，提供灌浆 防灭火工程水源及电源。在 １２１０７主、辅回撤通道 及回风 措 施 巷 布 置 ５个 钻 孔，钻 孔 编 号 为 ＹＦ１－ ＹＦ５，灌浆形成 堆 积 后 将 小 煤 矿 采 空 区 与 该 煤 矿 采 空区进行隔离；然后在 １２２０５主、辅顺槽 ２联巷口布 置 ２个钻孔，钻孔编号为 ＹＦ６、ＹＦ７，灌浆将 １－２煤、 ２－２上 煤二盘区采空区与 １－２煤北翼旺采采空区进行 隔离；在原封闭 １２１０７采空区防火密闭位置附近布 置 ９个钻孔，钻孔编号为 ＹＦ８－ＹＦ１６，灌浆形成堆 积后将 １２１０７采空区与 １－２煤北翼旺采采空区进行 隔离；在 １－２煤 ２０５回撤通道外旺采封闭防爆密闭 附近施工 ３个钻孔，编号为 ＹＦ１７－ＹＦ１９，将 １－２煤 北翼大巷旺采采空区进行隔离；最后在 １－２煤北翼 辅运大 巷 ３０联 巷 布 置 钻 孔 ＹＦ２０（底 板 标 高 为 １１６６．７４）后，按底板标高由高向低布置钻孔 ＹＦ２１ －ＹＦ４４，合计 ２５个钻孔，对 １－２煤北翼采空区整体 进行灌浆充实。根据周边已施工钻孔推测施工的灌 浆钻孔平均深度为 ７６ｍ。在钻孔施工及灌浆过程 中结合充填效果不同，实际施工过程中可适当对钻 孔位置及数量进行调整。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｏａｌｐｉｌｌａｒｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｗｉｎｇｏｆａｃｏａｌｍｉｎｅｗａｓｍｉｎｅｄｂｙｓｍａｌｌｃｏａｌｍｉｎｅ，ａｎｄｐａｒｔｏｆｔｈｅｆｉｒｅｐｒｏｏｆ ｓｅａｌｉｎｇｗａｌｌｗａｓｄｅｓｔｒｏｙｅｄ，ｗｈｉｃｈｅａｓｉｌｙｃａｕｓｅｄｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｃｏａｌｉｎｇｏａｆ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅ ｓａｆｅｔｙｈａｚａｒｄｓ，ｔｈｅｇｒｏｕｎｄｄｒｉｌｌｉｎｇｇｒｏｕｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｆｉｒｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ．Ｔｈｅｇｒｏｕｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅｗａｓ ｆｏｒｍｕｌａｔｅｄｆｒｏｍ ｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｂｏｒｅｈｏｌｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｇｒｏｕｔｉｎｇｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄｔｈｅｇｒｏｕｔｉｎｇｅｆｆｅｃｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｆｒｏｍ ｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇｐｒｏｇｒｅｓｓ，ｇｒｏｕｔｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｇａｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｂｙｂｌｏｃｋｉｎｇａｉｒｌｅａｋａｇｅｐａｓｓａｇｅｉｎｇｏａｆ，ｌａｒｇｅ ａｒｅａｃａｖｉｎｇｏｆｒｏｏｆａｎｄｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｃｏａｌｉｎｇｏａｆｗｅｒｅｐｒｅｖｅｎｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｃｏａｌ；ｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｇｒｏｕｔｉｎｇ；ａｉｒｌｅａｋａｇｅｐａｓｓａｇｅ；ｓａｆｅｍｉｎｉｎｇ
煤矿综放工作面防灭火技术分析
煤矿综放工作面防灭火技术分析摘要：在煤矿行业发展的过程中，由于煤矿作业实践中的火灾事故时有发生，严重威胁到矿井工作人员的人身安全，因此必须对防灭火技术进行研究，从根本上真正地解决煤矿火灾事故的发生，最大程度地降低煤矿企业的人员和经济损失。
现阶段煤矿综放工作面防灭火技术仍然存在问题亟待解决。
关键词：煤矿；综放工作面；防灭火技术1煤矿发生火灾的主要原因及特点1.1内因在煤矿的开采生产的时候发生了煤炭自燃情况便是内因，如果井下的空气流通不顺畅，使矿井里面的温度逐渐升高，重要的是无法使其降温，由于煤炭自燃的临界点非常低，煤炭一旦到了自燃的度数，便会出现自己燃烧的情况，如果无法很快的灭火，就能够让煤炭燃烧的面积越来越大，最后变成特别严重的火灾现场。
在进行煤矿生产时，在矿井中瓦斯气体集中的地方也是煤炭自然引起矿井发生爆炸的地方，煤矿和井下作业人员必须要引起高度注意这种情况的发生。
1.2外因由于煤矿工作人员进行生产时操作出现失误导致就是外因，因违规生产，或是机械设备不能正常工作，使井下出现了火灾。
在井下作业的时候有人抽烟、取用明火、机械事故出现的火星致使瓦斯燃烧，产生了爆炸。
煤矿在生产过程中应该避免出现明火，这个问题必须要引起相关单位及人员的高度重视，开展培训相应的知识，井下的全部工作人员一定严格按规定步骤进行作业，火灾不仅仅伤害了工人的人身安全，还让企业出现巨大的损失，一定要依照相应的应急方案处理，以免事故更严重。
1.3特点在煤矿中出现的的火灾，一般是发生在离矿井井口处很近或者在矿井里面的采煤层，可以把它归纳在不可控类燃烧。
煤矿火灾的出现必定有三个因素存在，就是空气、可燃物和火源。
与其他的火灾现场比较来说，煤矿发生火灾有两个特点：第一，矿井下空气无法很好的流通，矿下如果发生火灾，选择风路和风的大小会左右火势的大小。
第二，由于在矿下必须窄小的环境里，矿下形成火灾之后极易很快的由小转入大，相对于损失也越来越重。
矿井防灭火技术分析
１２ 阻 化 剂 技 术 防 灭 火 ．
阻化剂防灭火技术始于２世纪６ 年代。常用 的阻化剂是一些吸水性 ０ Ｏ 很强的无机盐类 （ ａ Ｍ Ｃ ） ＣＣ ｇ 。阻化剂只有与水混合成一定质量浓度 ， 的水溶液后 才能抑制和起到防火作用 ，其防灭火机理为 ：①增加煤 在低 温时的化学惰性 ，使煤炭和氧的亲合力降低 ； ②形成液膜包围煤块 和煤 的表面裂 隙面 ；③充填煤柱 内部裂隙 ；④增加煤体的蓄水能力；⑤水分 蒸发吸热降温 。实质是降低煤在低温时的氧化速度 ，延长煤的 自 燃发火
２ 预 防矿 井外 因火 灾
除了以上 防灭火技术以外 ， 矿井生产过程中必须采取预防矿井外因 火灾的措施 。
２１ 预 防电气 引火 ．
岩层浅钻孔气体分析法 ”完全可用于圈定煤矿井下采 空区内煤 自然发火 火 源的工艺方法 ，只要掌握 一定 的检测技术手段 ，具有相 当的技 术素 养 ，完成并不多的工程量 ，进行一定程度 的技术数据处理 ，即可取得满
泡沫防灭火是将气体在混合液体中充分分散 ，形成泡沫 ，充填火 区 空间 ，窒息火 区，隔绝空气 ，达到 防灭火的 目的。目前应用的泡沫主要 有 ：惰性气体泡沫 、阻化泡沫、三相泡沫和粉煤灰 固化泡沫。泡沫材料 具有较高的发泡倍数 ，可以覆盖高低处的浮煤 ；泡沫具有一定 的强度 ， 可以起 到充填 、 堵漏的作用 ； 泡沫 内的气体 可在 目标区域内有效驻 留， 起到降温 、窒息的效果。但是泡沫稳定时间短 ，不能实现固化 ，在表面 破碎 区域压注发泡 陛能差，成本相对较高。
参考 文 献 ［ ｔ永兵 ， 湘， 军， 热喷涂技 术 的发展和应 用【． 与涂饰，０７６ ｕ 刘 祁文 等． Ｊ电镀 ］ ２０ 。 ． 【 吴子健 ． 喷涂技 术与应 用【】 ２ 】 热 Ｍ ． 工业 出版社，０６ 机械 ２０ ． 【徐 滨 士， 绍华， 世参． ３ ］ 朱 刘 材料表 面工程［ 】 尔滨工业 大学 版社． ０ ， Ｍ． 哈 ２ ５ ０
露天煤矿灭火技术
露天煤矿灭火技术煤炭自燃是露天矿山的重大自然灾害之一。
露天煤矿的煤炭自燃浪费了大量的资源，降低了煤炭质量，影响矿区的环境质量，并给矿山安全生产带来了困难。
《煤矿安全规程》第596条规定，开采有自燃发火倾向的煤层或者开采范围内存在火区时，必须制定防灭火措施。
选择合适的方法及方案对灭火具有重要的影响，为了保证灭火过程中的安全、快速及经济合一，目前研究得到了几种典型的灭火技术。
其中，包括：注水和灌浆、注氮、阻燃物、堵漏、开挖与覆盖、泡沫及抽采的灭火技术。
（1）注水和灌浆技术注水和灌浆技术是将黄土与水按确定的比例混合并经高压水轮充分搅拌，再由泥浆泵将浓度配制适当的黄泥浆，通过管道注入火区。
黄泥灌浆具有3个方面的作用：增加煤层水分含量，吸热降温；隔绝空气，阻止煤层的氧化作用；对已燃烧升温的煤层，具有冷却散热作用。
注浆和注水可同时使用或者单独使用，该方法主要通过不燃烧材料与水混合并注入到着火区，通过降温和隔绝空气的方式来控制燃烧的煤体。
有些时候采取提前注浆的措施，可以防止高温氧化煤体自然发火，浆液包裹煤体隔氧，水能够降低温度、增大湿度和减缓氧化，浆体可封堵煤体内的孔隙，防止煤体与空气接触。
（2）注氮防灭火技术注氮防灭火技术主要通过惰性气体输入到灭火区域，降低周围空气中氧气所占的比重，从而使得煤体不能达到着火条件的目的，也可选用其他的惰性气体来完成该项工作，鉴于制取和成本的原因，目前应用较广泛的还有CO2。
由于气体扩散速度及半径均较大，能快速的占领着火点及区域，对明火及隐蔽火区均有较好的效果。
（3）堵漏防灭火技术堵漏防灭火技术主要是通过一些技术措施对漏风区域进行封堵，防止或杜绝氧气进入到着火点或者着火区域，以此防止煤体燃烧。
随着科学技术和材料的发展，目前的堵漏技术得到了长足的发展，一些新型的胶体及泡沫材料得到了广泛的应用。
同时，对于巷道也产生了多种快速的凝结方法，包括：高水速凝材料、水泥浆和凝胶等，并形成了相应的技术及配套的设备，取得了很好的效果。
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）。
灌浆防灭火的作用
灌浆防灭火的作用
灌浆防灭火是一种煤矿井下防灭火技术，通过将浆料灌入采空区或可能发火的区域，以阻止煤炭自燃或控制火势蔓延。
以下是灌浆防灭火的一些作用：
1. 隔绝空气：浆料灌入后，可以填满采空区或发火区域的空隙，形成一层密封的隔离层，有效地隔绝空气进入，减少氧气供应，从而降低燃烧的可能性。
2. 降温：在发火区域，浆料的灌入可以吸收热量，降低周围环境的温度，减缓燃烧的速度，控制火势的蔓延。
3. 抑制煤氧反应：浆料中的某些成分可以与煤炭表面发生化学反应，形成一层保护膜，抑制煤氧反应的进行，减少自燃的可能性。
4. 充填空隙：采空区或发火区域的空隙被浆料填满后，可以减少顶板垮落和瓦斯积聚的风险，提高井下作业的安全性。
5. 提高采出率：通过灌浆，可以对废弃的采空区进行填充，支撑顶板，减少煤炭损失，提高煤炭的采出率。
6. 环保：与其他防灭火方法相比，灌浆防灭火不会产生大量的有毒有害气体，对环境的影响相对较小。
总之，灌浆防灭火技术是煤矿井下一种常用的防灭火手段，具有隔氧、降温、充填空隙、抑制煤氧反应等多种作用，对于保障煤矿安全生产和提高资源回收率具有重要意义。
大同矿区复杂条件下综合灌浆防灭火技术探讨
第一作０ ８年 毕 业 于 男 １７ ２０
太 原理工 大学管理科学 与工程专业 （ 士 ） 山西省 分析科学 研 硕 ， 究院， 山西省太原 市北 园街 １ ７号 ，３ ０ ６ ０ ００ ．
［ ］ 孟红芳 ． 厂过 滤机更新改造 的可行性分析 ［］ ３ 选煤 Ｊ． 煤炭加工
覆 盖厚度大 ， 土质满足灌浆要求 ， 便于就地取材 ， 能够 降低运费 ，
节 约成本。因此 ， 灌浆 防灭火技术不失为一种理想的 、 直接 的、 长 效 性的防灭火方法。
１ 大 同矿 区复杂 条 件下 的灌 浆方 法
目前 ， 同矿 区灌 浆方法有 ： 大 利用废旧井筒 、 巷道灌浆 ， 采用
大 同矿 区复杂条 件下综合灌浆 防灭火技术探讨
樊继 强
（ 大同煤矿集 团公司安全 管理监察局 ， 山西大 同，３ ０ ３ ０ ７０ ）
摘
要： 针对 大同矿 区存在 着煤层层数 多、 间距 小、 顶板 坚硬、 多层 采空的实际特 点 ， 进
行 了采空 区地 面灌浆材料 分析、 浆液 配比分析 、 各种 因素 对灌浆效果的影响 分析 ， 讨 探 了灌浆 系统的布置 ， 获得 了大 同地 区近距 离、 多煤层采空 区地面灌浆技术参数 。
输工程量大 。由于井巷空间大 ， 浆液 自然 流动性 好 ， 巷道灌浆 但 压力小 、 出现水土分离 ， 响浆液扩散 范围 ， 宜 影 为此应将灌浆 点
采空 区 自然 发火问题 ，严重影响 了大 同煤 矿集 团有 限责 任公 司 矿井 的安全 生产 ， 造成 了重 大经济损失 ， 已经成为制约矿 区健 康
ｉ ｄｉ ａｏ ｓｏ ｏ ｌ ｓ ｐ ｒ ｔｎ ｌ ｎｔ ａ ｒ ｕｎ ｈ ｎ ｒ ｙｃ ｎ ｅ ｖ ｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｕ ｔｏ ｅ ｃ ｉｎ ｏ ｅ ｓ ｓｅ ｔ ｉ ａ ｒ ｎ ｃ ｔ ｒ ｆｃ ａ － ｅ ａ ａ ｉ ｇｐ ａ ， ｎｄ ａｏ ｄ ｔ ｅｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｒ ａｉ ｎ ｏ ｓ ｍｐ ｉｎ ｒ ｄｕ ｔ ｆｔ ｙ ｔ ｍ， ｈ ｓｐ ｐｅ ｏ ｏ ｈ
《煤矿注浆防灭火技术规范》
《煤矿注浆防灭火技术规范》作者：mt/t702—xx中华人民共和国煤炭工业部煤矿注浆防灭火技术应用至今仍未制定切实可行的标准规范，为使这项技术更加规范化，在总结经验的基础上制定出首部《煤矿注浆防灭火技术规范》，从而为注浆防灭火实际应用提供全煤炭行业统一的技术依据。
本标准在制定过程中，查阅了国内外有关的技术资料，重点查阅了国内煤矿注浆防灭火设计、实际应用的资料和论文，以及黄泥注浆代用材料（页岩、矸石、粉煤灰、尾矿等）的有关科研成果及其推广应用的技术报告等，按照《煤矿安全规程》（包括执行说明）的有关规定和《矿井防灭火规范》的相关内容一致的原则，编制本标准。
本标准由煤炭工业部科技教育司提出。
本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口。
本标准起草单位。
煤炭科学研究总院重庆分院。
本标准主要起草人。
邵启胤、王长元、徐承林。
本标准委托煤炭科学研究总院重庆分院负责解释。
1范围本标准规定了煤矿注浆防灭火工艺过程的技术要求。
本标准适用于矿井注浆防灭火的实施、设计与施工等。
2引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准均会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
《煤矿安全规程》xx—10—22中华人民共和国能源部《矿井防灭火规范》（试行）xx—10中华人民共和国煤炭工业部3定义本标准采用下列定义。
3.1注浆防灭火方法methodoffirefightingbygrouting是将注浆材料（黄土、页岩、矸石、粉煤灰、尾矿等）细粒化后加水制备成浆，用水力输送到煤矿井下注入需防灭火区域内，封堵漏风通道、包裹煤岩阻止氧化、冷却煤岩温度而预防或扑灭矿井火灾的一项技术措施。
3.2沉降速度settlingvelocity浆液的悬浊液液面在量筒中匀速下降的平均速度，mm／min。
3.3临界稳定时间criticalstabletime浆液的悬浊液液面在量筒中匀速下降的时间，min。
MDZ-60型地面固定式灌浆注胶防灭火系统(标准)设计要点
MDZ-60地面固定式灌浆注胶防灭火系统设计方案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2006年5月地面固定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。
煤矿防灭火安全技术措施
煤矿防灭火安全技术措施背景煤炭资源是我国的重要能源之一，但是在采矿过程中，存在着火灾、爆炸等安全事故的风险。
为了保障工人的生命财产安全，煤矿企业需要采取一系列防灭火措施保障煤矿生产安全。
防灭火技术措施1. 自动灭火系统为了迅速控制和扑灭火源，煤矿企业采用自动灭火系统。
该系统采用先进的探测器技术，能够实时检测到火源发生并启动灭火装置。
自动灭火系统能够快速响应火源并将其扑灭，对煤矿生产安全具有重要意义。
2. 防静电处理防止静电的产生和积聚是防范火灾的一个重要措施。
在进行煤矿采矿作业时，矿井内的煤炭颗粒会产生摩擦并使电荷积聚，易引起火灾、爆炸等事故。
对于煤炭运输中的振耳式运输机、螺旋输送机等设备，需要安装防静电设备进行处理，以减少电荷积聚。
3. 气体监测煤矿生产过程中，可能会产生一些有害气体，如甲烷气、一氧化碳等。
这些气体容易引起煤矿火灾、爆炸等事故。
因此，在煤矿采掘作业时，需要对煤矿空气中的气体进行监测，在气体浓度超标时及时采取措施，以确保煤矿生产过程中，工人的安全。
4. 防火涂料涂刷防火涂料是煤矿企业常见的防灭火措施之一。
防火涂料可以在煤矿设备表面涂上一层难燃材料，从而增加设备的防火性能。
采用防火涂料能够有效减少火灾事故的发生频率和减少火灾事故造成的损失。
5. 管道维护在煤矿生产过程中，各种管道的有效维护和管理也是防范火灾的重要措施之一。
例如，煤气管道需要定期检测和维护，以确保煤气管道的安全性。
此外，还需要定期检查各个管道的连接件和阀门，确保其正常运行。
管道维护和管理工作的落实能够有效增强煤矿生产安全。
结论随着我国经济的不断发展，煤炭生产的重要性日益增加。
但是，煤矿生产中存在着火灾、爆炸等重大安全危险，给煤矿企业带来了巨大的生产损失和社会影响。
为此，煤矿企业应采取科学、有效的措施，加强煤矿安全管理，确保煤矿生产的安全、稳定和高效。
关于煤矿注浆防灭火技术规范不合理性研究
关于煤矿注浆防灭火技术规范不合理性研究作者：王海宁来源：《中国科技纵横》2015年第23期【摘要】灌浆防灭火技术是利用注浆材料加水后制成浆的基本原理，用水力的作用将浆注入到煤井下的防灭火区域，通过注浆材料与水的相互作用，冷却煤炭的温度，防止或避免火灾发生的一项防灭火技术。
本文从注浆防灭火技术的规范出发，依据注浆防灭火的注浆量的计算、效果分析及设备选型三个方面，对现行的煤矿注浆防灭火技术规范进行审视，总结归纳现行注浆防灭火技术的不合理性，并提出相对应的修改建议，以期为防灭火技术的发展与创新提供借鉴。
【关键词】注浆防灭火技术规范不合理性效果分析灌浆防灭火方法采用的是将注浆材料进行细粒化后加入水而制备成浆，注浆材料一般为页岩、粉煤灰、尾矿、黄土等材料，这些材料要通过水的输送到达煤矿井下，并将其注入所需要的防灭火区域，对漏风通道进行封堵，通过煤岩的包裹来阻止氧化，并对煤岩的温度进行冷却，达到预防或者扑灭矿井的火灾，实现火灾的提前预防与预警。
本文通过灌浆防灭火技术的发展现状，探析注浆技术的不合理计算，对其效果的片面性及设备选型的缺失性进行分析，提出有关的修改意见及发展趋势。
1 灌浆防灭火技术的发展现状煤矿行业发展的主要灾害之一是矿井火灾的发生，从火灾发生的原因来看，煤炭自然引发的火灾占到总灾害的90%以上。
煤自燃作为一种高发的灾害，需要具有多种条件与环境的支撑，如煤炭本身的自燃倾向、氧气的连续供应、煤炭存在的破碎情形以及积聚氧化热的自然环境。
在这些条件中，煤炭的自燃倾向与积聚氧化热的环境都表明煤自燃的过程中必须要有厚度较大、状态松散堆积的浮煤，它能够使浮煤通过氧化产生的一些热量，这些热量不断地进行积聚，并且煤自燃点与煤体暴露面之间存在一定的距离。
由此可见，防止煤自燃的途径可以从自然的条件入手，减少自燃的条件就能够避免煤自燃情况的发生，而最主要的方法就是在采空区内减少丢煤量。
现阶段，受到生产工艺及技术水平的影响，减少煤自燃的手段不再仅仅依靠减少采空区丢煤量这种方法，还开发出出许多防止煤自燃火灾的办法与技术，如注浆、灌注凝胶、提高资源的回收利用率、保持通风系统的畅通等等，这些方法都能够通过降低煤自燃的比率来减少煤矿的火灾，其中，注浆防灭火技术是煤自燃火灾防治的重要技术措施之一。
谈灌浆防灭火法
谈灌浆防灭火法[摘要]本文通过对南山矿防灭火工作的实践考察，对矿井灌浆在矿井实际生产中的作用做了总体论述，分析了灌浆防灭火的作用、原理及所用不同灌注材料的优缺点，结合南山矿实际应用，阐述了灌浆防灭火法在矿井生产中具体应用方法。
[关键词]灌浆、防灭火、作用、原理中图分类号：tv42+1.3文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）17-0009-01一、灌浆防灭火概述矿井火灾是矿井生产过程中的“五大灾害”之一，它直接危害到矿山职工的生命安全和矿山的煤炭资源。
防止煤炭自燃是保证矿井安全开采的前提。
从上图看出，在防治煤层自燃的时候，任何防灭火技术和材料只要切断其中的任何一个乃至全部条件，那么就可以起到有效的防治效果。
因此，所采用的防灭火技术与材料须满足以下条件：（1）覆盖煤体并封堵松散煤体的空隙，减少甚至杜绝漏风，隔绝煤体与氧气的接触。
（2）吸收煤体周围空间储存的热能，降低煤温（3）破坏煤体表面的各种活性基团结构，阻化煤氧反应。
灌浆防灭火法是预防和控制矿井煤炭自燃火灾的主要手段，规程规定矿井必须建立完整的灌浆防灭火系统，井下灌浆管路铺设齐全。
灌浆防灭火的作用在于它从井下煤炭自燃的基本条件入手，1、灌浆后，填满火区的空间，把空间内氧气排除，使火区缺少氧气供应而熄灭；2、在灌注浆液的同时降低火区温度，使温度降到火点以下，起到灭火作用。
二、灌浆防灭火系统的选择灌浆防灭火法按照使用地点不同可分为：1、地面大系统集中供浆2、井下移动泵点式灌浆。
在井下实际应用中应根据消防火的实际情况来选择不同的防灭火方法，地面大系统灌浆适用于灌注区域较大，浆量需求多时使用，而移动泵点式灌浆适用于灌注取消较小，几平米到十几平方米。
南山煤矿根据井下实际需要建立了以上两套系统（附大系统防灭火系统示意图、井下移动泵点式灌浆示意图）。
大系统在对井下掘进和已有采空区大面积灌浆时使用，移动泵在对井下掘进巷道出现高顶注特殊浆体时使用。
煤田火灾的防灭火措施有哪些？
煤田火灾的防灭火措施有哪些？煤自燃引发的矿井火灾，是煤矿主要事故之一。
煤自燃每年向大气排放大量的有毒有害气体、粉尘，并释放大量的热量，容易造成区域性的大气污染，形成大范围的酸雨区，增加了温室效应，恶化地球的环境。
由于煤田火灾向大气排放大量的有毒有害气体，我们可以认为其和近年来产生的雾霾有一定的联系。
与此同时，煤田火灾同时造成大量的煤炭资源的浪费，并严重威胁着煤炭安全开采。
最常用并且有效的防灭火技术有以下几种：1、预防性灌浆防灭火技术。
预防性灌浆就是将水和不燃性固体材料（黏土、粉煤灰等）按一定比例制成泥浆，利用矿井的高度差或者泥浆泵通过钻孔或管路送至可能发生自燃的地点，起到防火的作用。
2、惰气防灭火技术。
惰气防灭火技术就是将惰性气体（一般是液态CO，或N2）注入待处理区域，通过稀释燃烧区的氧气浓度，抑制燃烧的加剧，进而达到灭火效果。
3、三相泡沫防灭火技术。
粉煤灰或黄泥浆注入氮气发泡后形成三相泡沫，体积大幅增大，在采空区中可向高处堆积，对低、高处的浮煤均能有效地覆盖。
三相泡沫中含有粉煤灰或黄泥等固态物质，这些固态物质组成三相泡沫面膜的一部分，可在较长时间内保持泡沫的稳定性，泡沫破碎后具有一定粘度的粉煤灰或黄泥仍可较均匀地覆盖于浮煤上，有效地阻碍煤对氧的吸附，防止了煤的氧化，从而遏制煤自燃的进程。
4、灌注凝胶防灭火技术。
凝胶分为无机凝胶和有机凝胶两大类，无机凝胶是由基料、促凝剂和水按照一定比例配制成的水溶液，有机凝胶是指分子量很高的高分子化合物溶液。
灌注凝胶防灭火技术中，胶体可以在煤的表面形成一层保护凝胶层，隔绝煤氧结合，同时其具有较高的热稳定性及阻化性能，使得胶体长期保持完整性同时阻止煤的自燃。
5、阻化剂防灭火技术。
阻化剂防灭火技术是利用某些能够抑制煤炭氧化的无机盐类化合物如氯化钙、氯化镁、氯化铵、水玻璃等喷洒于采空区或压注入煤体之内以抑制或延缓煤炭的氧化，达到防止煤炭自燃的目的。
徐州吉安研发的普瑞特防灭火材料是一种新型注浆材料。
基于灌浆作业实践角度分析煤层防火措施
１ ７ ２ ２ （ １ ） 综采工作面位于北一采区 １ １ — ２煤层浅 部 采 区的第 二块 段 ， 设 计 可采 长 度 １ ６ ７ ７ ｍ， 工 作 面 切 眼 长２ ７ ２ ． ８ ｍ。工 作 面 轨 运 顺 巷 道 设 计 断 面 及 支 护 形 式
如下 ：
运顺 ： 净宽 Ｘ净高 ＝４ ． ８ Ｘ ３ ． ２ ｍ 锚梁网 ＋ 锚索支护 净 宽 Ｘ净 高 ＝ ５ ． ０ Ｘ ３ ． ６ ３ ｍ Ｕ型 棚支 护 圳Ｉ 颐： 净宽 Ｘ 净高 ＝４ ． ８× ３ ． ２ ｍ 锚梁网 ＋ 锚索支护 净 宽 Ｘ净 高 ＝ ５ ． ０ Ｘ ３ ． ６ ３ ｍ Ｕ 型棚支 护 液压 支 架 型 号 ： 过渡 支架 Ｚ Ｚ Ｇ １ ０ ８ ０ ０ ／ １ ８ ／ ３ ８ ， 中间 支架 Ｚ Ｚ １ ０ ８ ０ ０ ／ １ ８ ／ ３ ８ ， 主要技术参数 ： 端头支架采高范 围为 １ ． ８ ～ ３ ． ８ ｍ； 中间支架采高范围为 １ ． ８～ ３ ． ８ ｍ； 两 种支 架 推 移 千斤 顶 最 大行 程 均 为 ０ ． ８ ｍ； 初 撑 力 为 ９ ０ ０ ８ ｋ Ｎ； 工作阻力为 １ ０ ８ ０ ０ ｋ Ｎ； 支架强度为 １ ． ３ ９～ １ ． ５ ＭＰ ａ ； 支 架支 护宽 度为 １ ． ４ ３—１ ． ６ ０ ｍ。采 煤方 法 ： 本 面采用后 退式倾斜 长壁 一次采全 高综合机 械化采煤 法 。采高 ： 初 放期 间 采 高 控 制 在 ３ ． ０ ｍ 以内， 正 常 回采 期间， 煤 层厚 度小 于 ３ ． ６ ｍ 时一 次采 全 高 ， 煤 层 厚 度 大 于３ ． ６ ｍ时 ， 留底煤 跟 顶 回采 ， 采 高控 制在 ３ ． ６ ｍ
高 夕 侯 成波 魏敬喜 （ 淮南矿业集 团 张集煤 矿 ， 安徽 淮 南 ２ ３ ２ １ ７ ４ ）
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煤矿灌浆防灭火技术优缺点分析
作为煤炭开采的主要自然灾害之一，煤自燃问题对煤矿开采行业形成了严重威胁。
特别是近年来广泛采用的综采放顶采煤技术和瓦斯抽采技术，以及目前我国煤炭资源开发向西部煤层浅、自燃发火周期短的区域转移的战略，使得我国煤矿发火问题更为严重。
灌浆防灭火技术就是利用注浆泵将不燃性固体材料与水制成的浆液运输到指定发火区域，浆液包覆松散煤体，达到除热降温、隔绝氧气的作用。
煤矿防灭火材料中最早使用的黄泥浆、粉煤灰等材料就属于这一范畴，但是这种防灭火技术有如下缺点：（1）不适用于高位发火区域；（2）由于传统灌浆材料水分蒸发后，材料干结开裂、在煤体表面会形成新的漏风通道；（3）水分的蒸发会与煤体表面相互作用释放一定的润湿热，加速煤的氧化自燃并带来水煤气爆炸的危险。
因此，传统灌浆防灭火材料虽然经济实惠，但种种弊端不断暴露、渐渐被淘汰。
徐州吉安研发的MAG-Ⅰ型复合胶体防灭火材料与黄泥浆或粉煤灰浆复配使用，可以显著提高浆体浓度，减少管路堵塞几率，提高灌浆效率和灌浆质量，属灌浆增强型防灭火材料。
在灌浆中的应用，最大程度上避免了灌浆用于采空区火灾防治时的诸多弊端，比如最大化减少了拉沟现象，提高了填充效果，提高了水在采空区的留滞时间，同时也显著降低了单位灌浆成本，是灌浆技术的一个重要进步。
MAG-Ⅰ型复合胶体防灭火材料显著提升了黄泥灌浆的防灭火效果，与黄泥灌浆系统配合使用，综合效能数倍于单纯黄泥灌浆：
1）固液比高，固液质量比最高可达1.5，是单纯黄泥浆固液比的7倍，显著提高注浆效率；
2）保水量大，黄泥浆沉积物固水率超过50%，相比单纯黄泥浆具备更好的降温性能；
3）固水性好，将易流动的常态水螯合成水凝胶，并与黄土吸附在一起，显示出良好的固水特性，在采空区可以长久保水，显著延长浆体有效期。
4）热稳定性好，水凝胶和黄土形成的沉积物可以耐受1000℃以上的高温不坍塌，不融化。
5）充填堵漏效果好：水凝胶和黄土形成的沉积物固含量高，粘结性好，相比单纯黄泥浆具备更好的充填性能。
6）安全性高：与水混合反应过程不产生热量，游离水被水凝胶纤维固结并与黄土吸附在一起，遇到高温明火时不会出现急剧汽化的现象，可以杜绝水煤气爆炸的危险。
7）产品无毒、无腐蚀性、安全环保。