移动灌浆防灭火设计
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。
ZHJ矿用移动式防灭火注浆装置说明书
矿用移动式防灭火注浆装置使用说明一、概述ZHJ系列矿用移动式防灭火注浆装置可在煤矿井下工作面及采空区具有煤炭自燃危险的现场作为喷注以水为输送介质的泥浆、粉煤灰浆、石灰浆以及化学凝胶等浆液类物质(或更高的粘稠液体及含有机械杂质和固体颗粒的浓缩物)的防灭火设备。
它利用廉价的无机矿物材料对井下自然发火的区域实施有效充填，具有吸收氧化煤体的热能，阻止煤体氧化，堵塞漏风通道等多种防灭火功能。
该装备有如下特点：1、适应煤矿井下环境及矿井防灭火需要，具有快速移动性。
整套装备配有矿车底盘、轮对、轴托、碰头等，均按煤矿井下标准轨型及轨距制造，可直接送入井下运行。
2、装备的配套性能好。
整套装备中包括自动搅拌制浆系统、加压输浆系统、压力及流量调节系统以及电力控制系统。
整套装备进入工作地点后，接通电源即可工作。
3、整套装备具有耐腐蚀性，整套装备的过流部件（包括泵体）均采用了不锈钢材料加工制造。
4、电力控制系统（包括电机、开关）均采用矿用隔爆型，适用380/660V双电压。
5、ZHJ系列矿用移动式防灭火注浆装置执行以下标准：MT/T 702-1997 煤矿注浆防灭火技术规范GB3836-2000 爆炸性气体环境用电气设备Q/FZG2203-2008 矿用移动式防灭火注浆装置型号说明：Z H J —□/□流量L/min/压力MPa注浆防灭火装置二、结构特征与工作原理整套装备中包括自动搅拌制浆系统、加压输浆系统、压力及流量调节系统以及电力控制系统。
其工作原理如图所示。
本装备的核心部件——注浆泵是按迥转啮合容积式原理工作的新型泵种，主要工作部件是偏心螺杆（转子）和固定的衬套（定子）组成。
由于该二部件的特殊几何形状，分别形成单独的密封容腔，介质由轴向均匀推行流动，内部流速低，容积保持不变，压力稳定，因而不能产生涡流和搅动。
因定子选用多种弹性材料制成，所以这种泵对高粘度流体的输送和含有硬质悬浮颗粒介质或有纤维介质的输送，有一般泵种所不能胜任的特性。
灌浆防灭火系统设计
新疆工程学院课程设计说明书题目名称：矿井火灾防治课程设计系部：安全工程系_____专业班级：矿通10-6班____学生姓名：________指导教师：_______完成日期： 2013年 1月4 日新疆工程学院课程设计评定意见设计题目：矿井火灾防治课程设计学生姓名：评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日摘要预防性灌浆是把浆材和水按适的比例混合、搅拌，配制成一定浓度的浆液，借助输浆管路送往可能发生自燃的地区，以达到防火和灭火的目的。
其防火和灭火作用为：浆液充填煤岩裂隙及空隙的表面，增大氧气扩散的阻力，减小煤与氧气的接触和反应面；浆水润湿煤体，增加煤的外在水分，吸热冷却煤岩，加速采空区冒落煤岩的胶结，增加采空区的气密性。
关键词: 注浆；灌浆系统；管径；目录课程设计说明书..................................................... 错误！未定义书签。
题目名称：矿井火灾防治课程设计................... 错误！未定义书签。
第一章企业基本情况.. (3)1.1 项目单位基本情况和财务状况 (3)1.2项目建设外部条件 (3)1.3煤炭资源和开采地质条件 (3)第二章灌浆系统建设的必要性 (3)第三章灌浆系统设计 (3)3.1 灌浆系统及方法的选择 (3)3.2 灌浆参数计算及选择 (3)3.3 灌浆材料选择 (3)3.4 制浆工艺及设备选择 (3)3.5 制浆站主要设备、设施 (3)3.6 灌浆管道及泥浆泵的选择 (3)3.7管径计算 (3)3.8供水系统 (3)3.9供电系统 (3)第四章灌浆安全措施 (3)4.1安全措施 (3)4.2注意事项 (3)致谢 (3)参考文献 (3)第一章企业基本情况1.1项目单位基本情况和财务状况1.1.1 公司的基本情况阿克苏煤炭有限公司前身是黑山煤矿，建于1952年，发展至今经历了从国有企业到民营企业再到央企两次改制过程。
灌浆与阻化剂防灭火
灌浆与阻化剂防灭火一、灌浆防火灌浆就是把粘土、粉碎的页岩、电厂飞灰等固体材料与水混合、搅拌，配制成一定浓度的浆液，借助输浆管路注入或喷洒在采空区里，达到防火和灭火的目的。
（一）灌浆防灭火的机理灌浆防灭火的作用为：充填煤岩裂隙及其孔隙的表面，增大氧气扩散的阻力，减小了煤与氧的接触和反应面；浆水浸润煤体，增加煤的外在水份，吸热冷却煤岩；加速采空区冒落煤岩的胶结，增加采空区的气密性。
灌浆防火的实质是，抑制煤在低温时的氧化速度，延长自燃发火期。
（二）灌浆系统灌浆系统由制浆、输浆和灌浆三部分组成。
1、浆液的制备1）浆液性能，对浆液性能的基本要求是，浓度适当，渗透能力强。
在浆液中，固体浆材与水的（体积）比例称之为浆液的（体积）浓度。
用黄土做浆材时也叫土水比。
2）浆材的选取浆材必须满足下列基本要求：（1）不含或少含可燃和自燃物质。
（2）不含催化物质，（3）粒度一般不大于2mm，而且细小颗粒应占大部分。
对于粘土，d ≤0.005mm的颗粒应占60～70％；页岩，d≤0.077mm者应占70～75％。
（4）比重一般要求为2.5～2.6。
（5）胶体混合物浓度（按MgO计）。
（6）塑性指数IP*。
根据苏联经验认为IP=9～11最适宜用于灌浆。
３）浆液的制备工艺1) 泥浆的制备工艺，随取土方式和制浆设备不同而异。
(1) 水力取土自然成浆，这种方法适用以山坡表土层或贮土场的积土为浆材。
制浆过程是，先用放炮使表土层变松，或直接用高压水枪（水力喷射器）冲刷。
黄土随水而流，在流动的过程中混合均匀，形成泥浆，用筛板过滤除去颗粒较大的砂石后，流入输浆管，这种制浆方法，设备简单，投资少，劳动强度低，效率高。
缺点是水土比难以控制，不能保证浆液质量。
窑街、大同、淮南、义马等区一些矿井，采用此种方法。
（2）人工或机械取土机械制浆泥浆搅拌池应分成两格，一池浸泡，一池搅拌，轮换使用。
浆池的容积，一般按2小时灌浆量计算，其底部有向出口方向2～5％的坡度，在泥浆引灌浆管前应设两层过滤筛子（孔径分别为15mm和10mm），在注浆时应及时清除筛前的碴料。
灌浆防灭火设计大纲
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： Q Q Q Q ρρρ+=+土土水水浆土水式中 ρ浆——泥浆密度，t/m 3；ρ水——水的密度，t/m 3，取1 t/m 3；ρ土——土的密度，t/m 3，黄土取2.70 t/m 3，其他灌浆材料按其密度取值；Q 水——单位时间的用水量，m 3/h ； Q 土——单位时间的用土量，m 3/h 。
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。
宝华矿移动式防灭火注浆及阻化剂技术方案26
宝华煤业有限公司防灭火技术方案宝华煤业有限公司二0一四年六月二日技术方案编制人员编制：审核：总工程师：矿长：宝华煤业有限公司防灭火技术方案根据《山西灵石国泰宝华煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计安全专篇变更说明书》和《山西灵石国泰宝华煤业有限公司矿井防灭火设计说明书》，首采工作面布置在10号煤层，经井下采集10号煤层样，送山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤的自燃倾向性鉴定（依据GB/20104_2006）《煤自然倾向性色谱吸氧鉴定法》判断10号煤层吸氧量0.73cm3/g，自燃等级1类，自然倾向性性质为容易自然。
为有效防止矿井火灾，做好防灭火工作，根据《山西灵石国泰宝华煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计安全专篇变更说明书》和《山西灵石国泰宝华煤业有限公司矿井防灭火设计说明书》，宝华煤业有限公司采用井下移动式注凝胶与喷射阻化剂防灭火系统，技术方案如下：一、井下移动式注凝胶技术方案（一）、井下移动式注凝胶系统的布置1、本设计在井下设置NJB—1—80型凝胶泵，煤矿防灭火注凝胶系统一套（制浆与泵体一体），为全矿注凝胶服务，注凝胶方法采用当工作面束管采样分析系统检测到煤层自燃隐患时即进行注胶。
2、确定NJB—1—80型凝胶泵的位置：凝胶泵设在100101工作面停采线以外，为了不影响行人和运输，注凝胶设备安装在轨道巷与运输顺槽进风联络巷内，材料码放在巷道一边。
（二）凝胶材料的选择及配比1、凝胶由基料、促凝剂和水按比例混合而成。
设计比例：基料：促凝剂：水=10：4：86（重量比）2. 灭火速度快：由于胶体独特的灭火性能，其灭火速度很快，通常巷道小范围的火仅需几小时即可扑灭，工作面后方大范围的火也只需几天即可扑灭。
3. 安全性好：胶体在松散煤体内胶凝固化、堵塞漏风通道，故有害气体消失快；在高温下，胶体不会产生大量水蒸汽，不存在水煤气爆炸和水蒸汽伤人危险。
4. 火区启封时间短：注凝胶灭火工程实施完成，不需等待(《煤矿安全规程》规定各项指标达到启封条件后还需观察稳定一个月才能启封)，即可启封火区。
矿井防灭火注浆系统方案
尧龙坡黄泥灌浆系统施工方案我矿目前开采的9#和10#煤层属自燃煤层，现有的风井灌浆站对北翼10#层各采面进行采后封闭灌浆时，由于输浆倍线过大，易出现堵管现象。
10#层工作面日常预防自然发火措施采用撒阻化剂、注氮和黄泥灌浆方法（移动注浆设备），现有的灌浆系统存在10#层工作面停采后，无法彻底解决对停采线进行充填封闭的问题。
为预防10#层回采工作面停采线出现煤炭自然发火现象，提高矿井防灾抗灾能力，需在尧龙坡变电所修建一座黄泥灌浆系统，以解决矿井北翼各采面停采线封闭问题，具体方案如下：一、尧龙坡黄泥灌浆系统黄泥灌浆系统采用集中灌浆，位置设在地面尧龙坡变电所及压风机站附近，目的是为了取电方便并利用现有压风机站控制室，对应井下为10#集中主运大巷，通过钻孔把泥浆从地面送入井下，水源取自井下消防、生产供水系统，灌浆材料使用地表黄土。
井下设加压硐室，泥浆通过加压泵加压送至采空区。
工艺流程：由机械进行取土，然后将土装入灌浆池，利用水枪压力水进行制浆，泥浆沿灌浆池导流槽流入灌浆立眼，然后通过泥浆泵加压进入灌浆管路至采空区。
水枪——灌浆池——灌浆立眼——泥浆泵——灌浆管路——采空区灌浆立眼管径为∮159mm无缝钢管，井下输浆管径为∮108mm无缝钢管。
二、灌浆站设施、设备：1、灌浆站预计占地2亩，需砖墙圈定，墙宽24cm带砖墙柱，基础深0.8m,三级回填土，墙高2m。
2、进场道路宽5m，混凝土硬化，厚度200cm,强度c20。
长度90m。
基础为三级回填土加碎石垫层。
3、1）蓄水池一座100m3 2m高×5m宽×10m长（用于灌浆管路清洗及备用水源，结构为钢筋混凝土）底部加基础防渗漏。
2）泥浆池一座10m3（用于水枪制浆，结构为钢筋混凝土）4、 1）灌浆立眼一个，深200m ，终孔孔径∮254mm ，开口孔径∮311mm ， (灌桨管路管径∮159mm)2）上水立眼一个，深度约 200m，终孔孔径∮254mm ，开口孔径∮311mm （上水管路管径108mm-无缝钢管）。
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。
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。
预防性灌浆防火工作措施(标准版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改预防性灌浆防火工作措施(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes预防性灌浆防火工作措施(标准版)1、采区设计必须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顺序。
2、安排生产计划时，必须同时安排防火灌浆计划，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，必须查明灌浆区内的浆水积存情况。
发现积存浆水，必须在采掘之前放出；在未放出前，严禁在灌浆区下部进行采掘工作。
6、采用阻化剂防灭火时，应遵守下列规定：（1）选用的阻化剂材料不得污染井下空气和危害人体健康。
（2）必须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）应采取防止阻化剂腐蚀机械设备、支架等金属构件的措施。
7、采用凝胶防灭火时，应遵守下列规定：（1）选用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须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）压注的凝胶必须充填满全部空间，其外表面应予喷浆封闭，并定期观测，发现老化、干裂时，应予重新压注。
二、使用防火墙防火的工作措施1、每个防火墙附近必须设置栅栏、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。
煤矿井下移动灌浆防灭火技术探讨
煤矿井下移动灌浆防灭火技术探讨摘要：新时期我国经济发展速度的加快，给煤矿开采事业发展创造了有利的条件，逐渐扩大了其产业规模。
实践中为了确保煤矿井下移动灌浆防灭火有效性，增加其中的技术含量，满足生产作业计划安全实施要求，则需要考虑防灭火技术的科学应用，落实好具体的研究工作予以应对，避免煤矿井下生产效率、经济效益等受到不利影响。
基于此，本文将对煤矿井下移动灌浆防灭火技术进行系统阐述，以便实现其产业的可持续发展。
关键词：煤矿；移动灌浆；防灭火技术；经济效益；可持续发展结合煤矿井下生产要求及现场情况，注重对与之相关的移动灌浆防灭火技术的深入探讨，可为具体的处理计划高效实施提供技术支持，确保煤矿井下生产作业开展有效性。
因此，在对煤矿井下方面进行研究时，应给予移动灌浆防灭火技术更多的关注，促使井下生产活动开展更加科学、高效，为我国煤矿开采事业的更好发展打下坚实的基础。
长此以往，有利于增加煤矿井下生产作业开展中的技术含量，实现对移动灌浆防灭火技术的科学应用。
一、灌浆防灭火技术概述实践中像注惰性气体技术、注凝胶技术、均压技术、惰性气体泡沫技术和固化泡沫技术、预防性灌浆技术和喷洒阻化剂技术隶属于防灭火技术的范畴。
在完成煤矿井下生产作业的过程中，通过对预防性灌浆加喷洒阻化剂相结合这种防灭火技术科学应用方面的思考，有利于减少其中的隐患，增加煤矿产业效益，满足其生产计划高效实施要求。
同时，通过对灌浆防灭火技术引入及作用发挥方面的综合考虑，也能增加煤矿井下生产作业开展中的技术优势，并在完善的监控体系配合作用下，有利于增强煤矿井下生产安全性，全面提升与之相关的产业发展潜力。
二、煤矿井下移动灌浆防灭火系统在了解灌浆防灭火技术的基础上，为了满足煤矿井下生产计划安全实施要求，需要对防灭火系统的科学应用加以思考。
在此期间，相关的技术要点具体包括以下方面：（一）灌浆防灭火技术的优势我国煤矿井下生产活动开展中，面临着自然发火危险，需要在移动灌浆防灭火技术的支持下予以应对。
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。
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。
采空区灌浆防灭火措施
采空区灌浆防灭火措施一、采空区灌浆防灭火的原理1. 隔绝氧气。
采空区里面有很多易燃的东西呢，像残留的煤炭之类的。
灌浆进去以后啊，那些浆液就会把缝隙都填满，这样氧气就进不去啦，就像给那些易燃物盖了一层厚厚的被子，让它们没法接触到空气里的氧气，没有氧气，火自然就烧不起来啦。
2. 降温作用。
大家都知道，着火是需要一定温度的，灌浆的浆液温度比较低，灌进去以后就可以把采空区里面的温度降下来。
就好比夏天热得不行的时候，来一杯冰饮，瞬间就凉快了，采空区的温度降下来了，也能很好地防止火灾的发生。
3. 对煤体的物理化学作用。
浆液对煤体有一定的影响，它可以让煤体的一些性质发生改变，变得不那么容易燃烧，这也是灌浆防灭火的一个重要方面呢。
二、灌浆材料的选择1. 黏土。
黏土是比较常见的灌浆材料，它的优点是来源广泛，成本低。
在很多地方都能找到黏土，用它来灌浆既经济又实惠。
不过呢，黏土也有缺点，它的颗粒比较细，有时候在灌浆过程中可能会出现堵塞管道之类的问题。
2. 粉煤灰。
粉煤灰是工业废料，用它来做灌浆材料还能起到废物利用的作用呢。
粉煤灰的颗粒相对比较均匀，流动性比较好，在管道里不容易堵塞。
但是它的粘结性可能没有黏土那么好，所以在使用的时候也需要考虑这些因素。
3. 其他材料。
有时候还会用到一些混合材料，比如在黏土中加入一些添加剂，来改善它的性能，或者把粉煤灰和其他材料混合使用，这样可以综合各种材料的优点，让灌浆的效果更好。
三、灌浆系统的组成与操作1. 制浆系统。
制浆设备是很关键的。
一般有搅拌机之类的设备，把灌浆材料和水按照一定的比例混合搅拌。
就像我们做蛋糕要把面粉和水混合搅拌一样，这里是把灌浆材料和水搅拌成合适浓度的浆液。
如果搅拌不均匀，浆液的质量就不好，会影响灌浆的效果。
供水系统也要稳定。
没有足够的水，就没法制作出足够的浆液。
所以供水系统要保证能持续地提供适量的水，不能一会儿多一会儿少的。
2. 输浆系统。
输浆管道要选择合适的材质。
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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）。
井下移动式防灭火注浆装置主要技术指标见下表。
1、注浆材料的选择原则
（1）、注浆材料的种类：黄土、页岩、矿井矸石、粉煤灰、尾矿等。
沙家坪煤矿选用黄土作为注浆材料。
(2)、注浆材料成浆性能指标(0.1mm以下级别的样品)应达到如下规定：
①沉降速度1～10mm／min；
②临界稳定时间为20～60min；
③塑性指数7～14(粉煤灰可小于7)；
③粘度系数(1～2)×10-3Pa．S；
③氧化镁胶体混合物含量20％～35％；
含砂量10％～30％(粉煤灰可小于10％)。
2、主要注浆参数
(1)、灌浆系数
防火灌浆系数为3％～12％，灭火灌浆系数相应加大。
采用粉煤灰浆防火时，灌浆系数为5％～15％。
(2)、土水比
矿井防灭火注浆浆液的土水比应为 1 ：2～1 ：5。
在岩层注浆防灭火时，土水比应为1 ：2～1 ：3，本设计土水比取1 ：3。
(3)、制浆方法
根据沙家坪煤矿矿区附近1公里就有黄土可取，取材方便，故在选用制浆方法上可采用如下方法：
黄泥浆的制浆方法
注浆采用机械制浆。
将外运来的黄土筛选掉不适合制浆的大颗粒材料，用矿车运到1202轨道下山，经筛选合适的材料再倒入制浆机制成浆液汇至注浆池，最终通过自流或加压泵进入注浆管路系统中。
制浆流程：人工筛选→人工装料运到1202运输巷→制浆机→灌浆池→加压泵→注浆管路
注浆期间，在制浆池采用比重法每班测定一次浆液的土水比，用体积法每班测定一次注浆流量。
三、注浆管路选型及路线
根据沙家坪煤矿的制浆方式，井下采用输浆管路系统。
在浆液流人输浆管路前，应设置筛网过滤，网的孔径宜为15～20mm。
1、管路选型
根据在用注浆设备的使用经验数据经计算分析选择主管和进入注浆孔的支管均采用直径为25mm的无缝钢管，钢管壁厚均为6mm满足生产需要。
①实际工作流速：
Q1＝Q/nt
＝48/16
＝3m³／h
V＝4Q1/(3600πd2)
＝4×3/(3600×π×0.025×2)
＝0.02m/s
式中：
v——管内泥浆的实际工作流速，m/s；
Q1——每小时注浆量，m3／h；
d——管道内直径，取0.100m；
n——每日灌浆班数，2班／d；
t——每班纯灌浆实际，10h/班。
1202运输巷高冒区注浆在距注浆点80m处设有注浆站，制浆机型号为ZLJ-60，额定制浆量6m³／h，可以满足该冒落区正常注浆防灭火需要。
②输浆管路应避免“两头高中间低”的布置方式，并尽量减少拐弯。
③每次注浆后应立即用清水冲洗管路。
四、注浆方法
根据注浆地点的防灭火要求，可选择以下注浆方法。
(1)埋管注浆
向冒落处顶板未破坏围岩打孔埋管，埋管封孔长度根据注浆孔开孔位置到冒落区垂直法向距离而定，即埋管前端必须进入冒落区中部，埋设管道的后端安设闸阀，注浆管能直接与埋设管连接，注浆完毕可关闭堵液，出浆口距冒落区的距离应不小于15m。
(2)密闭墙插管注浆
在现有封闭墙体的上方的插管向冒落区注浆。
此时，封闭墙的强度应满足注浆的要求，注浆时应派专人监护，一旦发现有溃浆征兆时，应立即停止注浆。
五、注浆区的排水措施
注入冒顶区上部顶板浆液的脱水时间一般为7～15d，浆液中脱
出的水一部分被围岩吸收，大部分浆液脱水通过冒落空间和支护孔隙流到巷道。
所以必须在注浆前在巷道低洼处增设排水设备。
六、注浆防灭火的效果考察
(1)加强对注浆区温度和气体成分的检测。
①注浆期间，每班派专人检测注浆灭火区、注浆防火区及其他空间内的气温、煤温和出水温度。
②进一步加强监测监控系统管理，在注浆取得内侧增设甲烷和一氧化碳传感器。
实现自燃标志性气体的实时监控。
(2)加强注浆防灭火区的管理
①建立健全防灭火注浆台帐，主要内容应包括：注浆区位置、气体参数、气样分析、温度、泥浆分布状况等记录。
②火区熄灭标准、注销和启封要求以及防火墙的管理，均应遵循《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范》的规定执行
七、1202采煤工作面运输巷高冒区注浆防灭火具体方法
1、注浆孔的布设：根据本矿井水源具体情况和本高冒区煤层、顶板一般特点。
注浆孔开孔布置在冒顶区后15m、终孔位置必须超过冒顶松动圈外2m(巷道松动圈取3m)。
2、注浆孔在巷道方向上呈扇形布置，终孔距离不大于2m，故布置3个孔，（见附图2注浆孔设计图）
3、注浆孔采用750钻机施工，施工由专门的打钻队完成，施工前由技术部门现场标定方位和倾角，不得随意钻孔方位和倾角。
4、在冒顶区周围注浆形成密封的泥浆带，以达防灭火的效果，为减少水、土消耗，巷道顶帮必须采取封堵。
必要时，也可采用其它方法注浆。
同时，为保证生产安全，冒落区注浆后必须脱水。
八、安全技术措施
1、注浆前必须先检查冒落巷道区的巷道支护有无变形，有无再次冒顶预兆，并对注浆区前后20m范围的支护加固；
2、注浆工作不得和采煤工作面平行作业，注浆前必须撤出采煤
工作面所有作业人员，并在进入1202回风巷的通道设置警戒；
3、注浆前后50米范围不得从事任何与注浆工作无关的工作；
4、施工注浆孔前必须选择围岩条件比较好的顶板，作业现场必须有带班矿长现场指导共工作。