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。

5、灌浆管路的选择
矿井主井敷设φ219无缝钢管注浆管路，胶带暗斜井敷设φ159无缝钢管注浆管路。

采区集中巷选用φ108的无缝钢管，回采工作面上顺槽选用φ108的无缝钢管，工作面选用φ51的铠装胶管。

6、管壁计算
管壁计算厚度：δ= a f +b+P×D w/[2.3×（R-6.4）+P]
式中：δ—管壁计算厚度，cm；
D w—管路外径，cm；
R—管材许用压力,选用无缝钢管，R2=100MPa；
P—恒压注浆压力，一般设3~5MPa，计算取上限5 MPa；
a f—因管壁厚度不均等的附加厚度，无缝钢管取0.2cm，
b—考虑垂直管道磨损量的附加厚度，目前无足够实验数据，根
据不同用途巷道及服务时间长短，一般取0.1~0.4cm。

大
巷取0.3cm，采区取0.1cm。

带入数据，得：φ159无缝钢管壁厚：δ=0.86cm≈9mm
φ108无缝钢管壁厚：δ=0.56mm≈6mm
最终选用φ159×9mm无缝钢管，φ108×6mm无缝钢管。

7、管路连接
φ219注浆管、胶带暗斜井敷设φ159注浆管、采区集中巷φ108的注浆管，采用6.4MPa法兰盘连接。

胶带顺槽内敷设的φ108的注浆管，采用6.4MPa卡盘连接
7、粉煤灰灌浆
（1）灌浆的工作制度
灌浆应与矿井工作制度相配合，全年工作日为330天，考虑二班灌浆，每班纯灌浆时间为5小时。

灌浆前应用清水冲洗管路，灌浆后用清水冲洗管路10分钟。

（2）灌浆方法
根据本矿井煤层开采特点，采用工作面埋管灌浆的方法进行预防性灌浆，回采工作面采用局部随采随灌形式。

沿工作面上顺槽在采空区预埋5-8m钢管，一端在采空区，一端接高压胶管，胶管长20～30m，放顶后开始灌浆，随回采工作面推进，按放顶距离用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，牵引一定距离后灌一次。

为了提高灌浆防火能力，可在泥浆中加入0.5%~1%的阻化剂，以达到良好的防火效果。