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。

三、灌注材料的选择
防灭火灌浆所有材料有很多种，现在矿井所用材料大多为黄土、粉煤灰、砂土、矸石及稠化胶体、凝胶、复合胶体等多种新型防灭火材料。

在实际中要有针对性选择不同材料处理各种不同情况下的煤层自燃。

黄土、粉煤灰、砂土、矸石这些材料来源充足且费用低廉，是防灭火材料的首选，但遇到巷道岩石破碎，容易抽漏，以上材料在灌注时容易流出时应该选择特殊胶体进行灌注，但费用较高，且仅适用于移动泵点式灌浆，在灌注后管路处理不净时容易阻塞管路。

四、南山煤矿灌浆防灭火法的应用
南山煤矿煤炭发火期较短，给矿井防灭火工作带来很大困难，针对矿井实际情况南山矿采取了相应的防灭火措施。

（一）掘进期间巷道防火
1、煤巷注灰
对于掘进煤巷，顶板每隔5米设一个注灰孔，巷道在防火喷碹过程中，对旧区、旧巷、旷帮空顶抽冒顶处，提前设好防火注灰管，便于接管注灰工作，利用地面灌浆系统和井下移动泵注浆系统对掘进煤巷、局部高顶进行预防性注灰防火充填工作。

2、局部抽漏高顶
对于掘进期间的局部高顶，由于抽漏空间小，不适合大系统灌浆，且大系统灌浆时，掘进场子头易漏水，片帮，影响场子施工，采用移动泵对高顶、空顶充填lfm轻型防火发泡材料。

（二）开采前煤体超前防火
在掘进形成采煤工作面后，在工作面上下两巷每个5米施工一组超前煤体钻孔，施工参数根据煤层条件制定，探查复采煤层内的旧区旧巷、空区、高温、残存火点隐患，观测钻孔内的一氧等气体，化验分析，掌握工作面情况，进行有针对性的预防性灌浆防火处理。

（三）开采期间防灭火
1、工作面每推进10米上、下道软帮施工控风隔带墙
施工控风隔带墙，为控制减少向采空区漏风，降低采空区的进风量，扩大采空窒息带的面积，控制浮煤氧化速度。

2、工作面软帮采空区喷洒防火阻化剂防火
利用回风道专用乳化液泵，每次放顶后对工作面软帮采空区喷洒防火阻化剂（氯化镁）抑制采空区浮煤在低温时的氧化速度，延长煤的自燃发火期。

（四）工作面开采结束后对采空区灌浆
工作面停采后，在上下两道各施工密闭一道，施工中按防水墙设计施工，利用地面大系统对采空区进行灌浆，在灌浆过程中，应间歇性进行，防止灌浆来压，冲毁密闭。

停采线灌浆量计算
公式：q=l×m×h m3
式中：q—灌浆用灰量 m3
l—倾斜长度 10m
m—宽度 m
h—高度 m
（五）针对南山煤矿具体情况的其它防火灌浆
1、随着煤体开采的同时，由于受采动影响，地表裂隙增多、加大。

利用大系统对地表灌注黄泥，封堵裂隙，要求黄泥的浓度较大，这样由于黄泥本身具有粘稠性，能够封堵地表裂隙，降低工作漏风，防止工作面或采空区由于漏风严重发火。

2、对井下所要施工的工作面内的旧巷或掘进设计线路超前打钻，利用大系统超前灌浆（粉煤灰），填充旧巷空间和消除发火隐患。