【正文】 中：Q漿max——每小時最大灌漿量，m3/h。需要說明的是：灌漿系統(tǒng)的灌漿系數(shù)、水土比等各項參數(shù)在實際生產(chǎn)中必須根據(jù)煤層發(fā)火情況、輸送距離、煤層傾角、灌漿方式及灌漿材料和季節(jié)等因素通過實驗確定，以確保灌漿效果和生產(chǎn)的安全。工作制度：與礦井工作制度相匹配。四、灌漿材料的選擇顆粒要小于2mm，而且細小顆粒(粘土：≤～70％)要占大部分。主要物理性能指標比重為：～塑性指數(shù)為9～11(亞粘土)膠體混合物(按MgO含量計)為25～30％：含砂量為25～30％，(～)容易脫水和具有一定的穩(wěn)定性。不含有可燃物目前常用的灌漿材料有黃土、粉煤灰等。與黃土相比，粉煤灰的粒度較粗，但體積密度小。就注漿滅火而言，粉煤灰質(zhì)輕，顆粒表面具有一定光滑度，容易攪拌成漿，便于管道輸送。注入火區(qū)后流動性、穩(wěn)定性較好；粉煤灰具有一定的火山活性，其密封性能較好；粉煤灰親水性差，粒度又大于黃土，注漿后漿體達到靜態(tài)時脫水快，并隨著水的泄流帶走一部分熱量。因此粉煤灰用于注漿滅火，可以起到隔絕、包裹、降溫作用。另外，使用粉煤灰，既處理了廢料，又有利于環(huán)保。五、灌漿管路的選擇灌漿管路布置回采面采空區(qū)是該礦灌漿重點區(qū)域，因此，灌漿主管路應針對回采面進行鋪設，其它地點的灌漿，則根據(jù)需要從主管路上分叉連接。從風井由地面灌漿站鋪設一趟管路至回采面，管路鋪設路線為：地面灌漿站→回風斜井→回風平巷→回風上山→1806采面回風巷→工作面 灌漿管道主要灌漿干直徑是根據(jù)管內(nèi)泥漿的流速來選擇。在設計中，泥漿給定后，先確定泥漿在管道中流動的臨界流速，再求出泥漿的實際工作流速，使之大于臨界流速即可。實際工作流速：式中：v——管道內(nèi)泥漿的實際工作流速，m/s；Q漿max——小時灌漿量，m3/h， d——管道內(nèi)徑，m。取108mm該實際工作流速處于臨界流速最大值(泥漿鋼管的臨界流速通常為1～4m/s)，可滿足工程需要。本礦灌漿管道采用無縫鋼管，其鋼管直徑取108mm；支管直徑取75mm；；工作面管道直徑取4寸膠管。六、制漿的主要設備，灌漿系統(tǒng)布置如下圖：至鉆孔注漿泵濾網(wǎng)攪拌池攪拌器水管注漿池潛水泵輸漿管料場至鉆孔灌漿系統(tǒng)布置示意圖灌漿設備一覽表序號設備名稱設備型號單位數(shù)量1潛水泵ZBA6B臺22泥漿攪拌機自制臺13減速器臺24下液式泥漿泵80NYl5020J臺25無縫鋼管D108米 6無縫鋼管D75米 74寸膠管DN100米 8供水管(軟管)φ30米 灌漿系統(tǒng)路徑：地面灌漿站→回風斜井→回風平巷→回風上山→1806采面回風巷→工作面七、灌漿疏水系統(tǒng)及預筑防火墻疏水系統(tǒng)灌漿前后要嚴密觀測采空區(qū)涌水量大小情況，如確定采空區(qū)內(nèi)有較大積水區(qū)域或較大水量，可能威脅到工作面安全生產(chǎn)，則必須采用適當疏水措施。疏水措施應根據(jù)煤層產(chǎn)狀、工作面采煤方法及回采方式、采空區(qū)內(nèi)積水區(qū)位置、預測水量大小、工作地點排泄水設施、設備能力綜合考慮，并應符合井下防治水的有關(guān)要求。對于采空區(qū)積水，可采用探水鉆施工疏水鉆孔或通過密閉上預留的放水孔疏放，也可以通過臨近順槽施工疏水鉆孔或順槽間聯(lián)絡巷內(nèi)密閉上的放水孔排水。從采空區(qū)疏放出的積水，通過順槽內(nèi)水溝排到大巷水溝（或流入順槽集水坑，通過水泵外排），后排入井下水倉。疏水系統(tǒng)設施設備主要有：水溝、集水坑、密閉墻、排水管路、探水鉆機及配套設備、小水泵等。預筑防火墻礦井為防止采掘工作面自然發(fā)火及采空區(qū)發(fā)火，需設置防火墻及預留防火墻位置。采煤工作面回采結(jié)束后，須及時砌筑永久性封閉。井下發(fā)生火災不能直接滅火時，必須砌筑防火墻，封閉火區(qū)。井底設消防材料庫，內(nèi)有足量砌筑防火墻材料，材料可直接運往井下各使用地點。預筑防火墻的位置：（1）回采工作面進回風巷：進風巷內(nèi)應設在工作面停采線外部，距離不小于保安煤柱尺寸，且需在各聯(lián)絡巷與巷道交叉地點以里；回風巷除上述要求外，防火墻應位于通風設施及構(gòu)筑物以里工作面一側(cè)；各進風巷間、各回風巷間不使用的聯(lián)絡巷應密閉；所有與工作面連通的巷道都應按要求預留防火墻位置。（2）掘進工作面：應參照回采工作面預留要求因地制宜選定防火墻預留位置，所選地點應在通風設施及構(gòu)筑物、交叉巷道以里；雙巷（多巷）同時掘進時，各巷道都應分別預留防火墻位置，巷道間不使用的聯(lián)絡巷道應及時密閉；與掘進工作面連通的所有巷道內(nèi)，都應預留防火墻位置。（3）礦井的兩翼，各生產(chǎn)水平之間，井下相鄰采區(qū)間，井下自燃煤層或區(qū)域與其它煤層或區(qū)域連通的巷道間，其它可能發(fā)生煤炭自燃并可能蔓延危害到與其連通地點的巷道內(nèi)等。灌漿后防止?jié){、透水事故的措施1）灌漿材料應滿足相關(guān)規(guī)定的要求，嚴格控制漿液泥水比，并控制灌漿量不使過大。2）工作面巷道內(nèi)設有水溝和集水坑，并配備小水泵，能夠滿足工作面俯斜開采時的涌水和漿液析水的排放要求。3）本礦井下灌漿采用隨采隨灌方式，一部分灌漿水會從采空區(qū)流入工作面運輸機道或順槽水溝內(nèi)（俯斜開采時），這時最好在巷道內(nèi)構(gòu)筑濾漿密閉將泥漿滯留于采空區(qū)，使水放出。4）加強水情觀測，對采空區(qū)的灌漿量與排水量進行觀測記錄。排水量過少，灌漿區(qū)內(nèi)可能有泥漿水積存；排水中含泥量較大，采空區(qū)可能形成了泥漿通路。處理方法有：（1）立即停止灌漿，采用間斷灌漿。（2）在泥漿中加入砂子填塞通路。（3）提高泥漿濃度。（4）移動灌漿管口位置，改變漿液流動路線。6）加強管路檢修。第二節(jié) 噴灑阻化劑滅火一、阻化劑防滅火阻化劑的作用就是利用阻化劑分子與煤體表面活性分子的相互吸引，破壞煤體表面自由力場，促使氧原子(O)恢復到分子狀態(tài)(O2)，使煤表面活化物質(zhì)氧化反應速度放慢或者抑制，起到阻化作用。阻化劑種類很多，根據(jù)我國其他礦區(qū)采用阻化劑經(jīng)驗，阻化劑主要有氯化鋁、氯化鈣、氯化鎂、水玻璃等。因氯化鈣阻化率高，本次設計采用鹵塊(片)作為阻化劑，阻化劑濃度為20%，阻化率為80%。工藝及設備為節(jié)約投資和適應工作面位置不斷變化的要求，采用機動性阻化劑噴灑壓注系統(tǒng)，利用礦車或自制箱體作為貯液箱，配備注水泵組成阻化劑壓注系統(tǒng)。向煤壁噴灑阻化劑或向采空區(qū)噴灑阻化劑。噴灑壓注設備型號及參數(shù)名 稱型 號技 術(shù) 參 數(shù)高壓泵S0—2/150壓力150kg/cm2，噴霧器QWF—II—儲液箱1噸礦車改裝高壓管φ32mm阻化劑噴灑阻化劑噴灑地點主要為采、掘工作面裸露煤體、采空區(qū)遺煤、巷道高冒區(qū)及服務年限短的煤巷，以及井筒和石門揭穿自燃煤層時，對煤壁進行噴灑。參數(shù)設計通過我礦在井下現(xiàn)場使用效果，阻化劑溶液濃度在1520%之間為宜，能夠較好的阻止裸露煤體的氧化反應，有效防止煤層自燃。二、噴灑阻化劑工作面合理的藥液噴灑取決于采空區(qū)的丟煤量和丟煤的吸液量。最易發(fā)生煤炭自燃部位，如工作面的老塘、巷道煤柱破碎堆積帶等處，需要充分噴灑的地方，在計算藥液噴灑量時要考慮一定的加量系數(shù)。V1=KlK2ALHSr/R=115式中：K1——易自燃部位藥液量加量系數(shù)，；K2——采空區(qū)遺煤容重,； A——噸煤吸液量，；r——阻化劑溶液容重，；L——工作面長度，115m；H——采空區(qū)底板遺煤走向長度；S——采空區(qū)底板遺煤厚度 ，；R——霧化率 ％ ，取R=80％。(2) 工作面一次噴灑所需阻化劑用量V2= V1ρ=20%=選用鹵塊(片)作為阻化劑，阻化劑溶液濃度為20%，阻化率為80%。根據(jù)工作面實際生產(chǎn)情況，測定采空區(qū)遺煤情況，試驗測得噸煤吸液量，進一步確定工作面一次噴灑量。汽霧阻化防火工藝系統(tǒng) 1—儲液箱 2—高壓泵 3—高壓膠管 4—霧化器 5—1806運輸巷 6—1806回風巷噴灑方法（1）從上隅角靠老塘側(cè)，向采空區(qū)噴灑；（2）沿切頂線向采空區(qū)噴灑；（3）在機巷與老塘交接處向采空區(qū)噴霧（阻化劑）。工作面日噴灑次數(shù)本礦工作面作業(yè)形式為“四六制”，噴灑工作安排在回柱放頂前進行，每班2只噴槍對采空區(qū)噴霧，噴霧工作時間為2小時/班。噴灑時從工作面上下口噴槍相向噴灑，在工作面中部相遇噴灑完畢。三、防腐措施采用阻化劑防滅火時，應遵守下列規(guī)定：1）選用的阻化劑材料不得污染井下空氣和危害人體健康。2）必須在設計中對阻化劑的種類和數(shù)量、阻化效果等主要參數(shù)作出明確規(guī)定。3）應采取防止阻化劑腐蝕機械設備、支架等金屬構(gòu)件的措施。（1）高壓膠管、噴霧器必須保持完好，嚴禁泄露。（2）噴霧器必須伸入采空區(qū)噴霧，不得在采面風速較大的地點開啟噴霧器。（3）噴灑工作安排在回柱放頂前進行，不得在放頂后再噴灑。（4）每班噴灑完畢后，要及時用清水沖洗采面單體支柱。防止因風速較大點的霧狀阻化劑漂移附著在單體支柱上。第三節(jié) 密閉防滅火一、對出現(xiàn)煤層自燃火災的巷道采取對災區(qū)封閉隔絕滅火措施。對有自燃發(fā)火隱患的高冒區(qū),透老空地點采取封堵嚴實并注入聚胺脂進行充填密閉,隔絕自燃發(fā)火點氧氣的供給，使煤層自燃發(fā)火點窒息熄滅。采區(qū)生產(chǎn)過程中，必須建立火區(qū)管理卡片，繪制火區(qū)位置圖，建立火區(qū)密閉墻、防火隔爆墻管理制度，定期對火區(qū)內(nèi)氣體取樣化驗，只有火區(qū)內(nèi)氧濃度小于5%，不含CO，%以下，火區(qū)內(nèi)溫度小于30度，出水溫度小于25度或與火災發(fā)生前的水溫相同，且以上指標穩(wěn)定一個月以上時，方可對火區(qū)進行啟封。掘進過程中還必須加強對小窯的探查工作，嚴禁誤穿小窯。若誤穿小窯發(fā)現(xiàn)CO氣體，必須立即進行封閉，為了滅火工作可靠，同時采取在密閉周邊進行注漿，施工的密閉必須預留觀察孔時刻取樣分析。二、密閉防滅火技術(shù)措施。密閉防滅火技術(shù)主要適用于采煤工作面回采結(jié)束后的采空區(qū)、報廢的煤巷、煤巷高冒或空洞的自燃火災防治和直接滅火缺乏條件或有危險或不奏效的外源火災滅火。密閉防滅火技術(shù)的使用：1）必須對發(fā)火地點、發(fā)火原因及漏風狀況進行詳盡的分析，使密閉防滅火技術(shù)做到有的放矢、因地制宜。2）必須正確選擇密閉的位置、結(jié)構(gòu)的施工方法，盡可能縮小封閉范圍，減少密閉數(shù)量，控制漏風，保證密閉的施工安全和工程質(zhì)量，提高密閉防滅火的窒息效果。3）必須加強對封閉區(qū)的管理，加強對密閉的維護和檢修，嚴格限制其鄰近區(qū)域生產(chǎn)活動情況對封閉區(qū)的采動影響，以保證封閉區(qū)良好的封閉狀態(tài)。 4）必須選定可靠的觀測地點，建立完善的觀測制度，隨時隨地掌握封閉區(qū)內(nèi)的自燃發(fā)火趨勢或火情變化。密閉位置選擇1）密閉位置的選擇應在確保施工安全的條件下使封閉范圍盡可能小，盡可能靠近火源。2）密閉位置應選擇在動壓影響小、圍巖穩(wěn)定、巷道規(guī)整的巷段內(nèi)，密閉外側(cè)離巷口應留有4～5m的距離。密閉結(jié)構(gòu)選擇1）密閉的總體結(jié)構(gòu)包括墻體和輔助設施，密閉的墻體必須具有足夠的承壓強度、足夠的氣密性能和足夠的使用壽命，能滿足指定的特殊使用性能；密閉的輔助設施應根據(jù)需要配齊。2）永久密閉必須采用不燃性建筑材料。3）臨時密閉要求結(jié)構(gòu)簡單嚴密、材料質(zhì)量輕、施工方便，完成任務后需要拆除的要便于拆除，有瓦斯爆炸危險時要求防爆。臨時密閉一般選用木板密閉、風布密閉、噴塑密閉、磚密閉、石膏密閉或沙(土)袋密閉。4）永久密閉要求墻體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定嚴密、材料經(jīng)久耐用，墻基與巷壁必須緊密結(jié)合，連成一體。永久密閉一般采用掏槽結(jié)構(gòu)，也可采用錨桿注漿結(jié)構(gòu)。煤巷密閉必須掏槽，，；巖巷不要求掏槽，但必須將松動巖體刨除，見硬巖體。墻身應選用高強度材料砌筑或澆筑，且有足夠的厚度，墻厚不得低500mm，墻面覆蓋層厚度應大于20mm。5）在傾角超過30176。的巷道砌筑密閉時，密閉墻體宜垂直于巷道軸線，并采用基座結(jié)構(gòu)，用以承受側(cè)壓和墻體自重。墻基四周必須嵌入巷幫一定深度，煤壁宜大于1m。墻體上方可充填河砂、粘土或粉煤灰等惰性材料或予以注漿。6）對密閉有防爆要求時宜選用沙(土)袋密閉作緩沖墻，再建筑永久密閉。觀測系統(tǒng)的確定1）火區(qū)密閉和防火永久密閉都應在離地板高度為墻高的2／3處設直徑不小于25mm的檢測口，用于觀測壓差、氣溫和取氣樣；封閉區(qū)內(nèi)上高下低處的密閉應安裝直徑50mm以上放水管，并帶有水封結(jié)構(gòu)或安裝閥門，用于觀測水溫、釋放積水；另外在密閉的頂部還要安裝直徑不小于100mm的灌漿管，以備灌漿注氣使用。2）選擇封閉區(qū)回風側(cè)有代表性的密閉，定期觀測封閉區(qū)內(nèi)的氣體狀態(tài)，重點掌握封閉區(qū)內(nèi)氣體成分的變化，可靠檢驗密閉防滅火方案的實施效果。在檢測封閉區(qū)內(nèi)的氣體濃度時，平時可用氣體檢測管檢測，階段性測定應取樣用色譜儀分析。封閉火區(qū)時，應依照正、負壓通風方式和瓦斯涌出量的大小來合理確定密閉順序。有瓦斯爆炸危險時，一般進、回風側(cè)同時砌筑密閉，做到邊檢測、邊通風、邊密閉，最后同時迅速封閉密閉通風口，迅速撤出工作人員。封閉區(qū)的管理1）必須繪制封閉系統(tǒng)圖(實施后的實際封閉方案圖)，建立密閉管理卡片或火區(qū)管理卡片。所有密閉都必須編號、登記、上圖。密閉管理卡片或火區(qū)管理卡片內(nèi)容包括密閉編號、密閉地點、巷道傾角、墻體結(jié)構(gòu)、性能要求、建筑日期及完好程度、維修記錄、觀測記錄等。2）所有密閉前都必須安設柵欄、警標和管理牌板。管理牌板內(nèi)容包括密閉編號、密閉地點、密閉檢查觀測記錄。3）必須加強密閉的檢查和維修，保證密閉完好。4）在密閉滅火過程中，必須停止火區(qū)周圍對密閉滅火有影響的一切生產(chǎn)活動。防滅火效果的強化1）應加強對整個封閉區(qū)的封閉堵漏。封閉區(qū)的所有通口均應密閉，所有密閉均應加強維修和堵漏。井下大面積漏風地點宜建立隔絕帶實行堵漏。巷幫裂隙及碹外空幫等漏風地點宜采取注漿、充填等有效的局部堵漏措施。地面漏風裂隙應采用黃土覆蓋、充填等堵漏措施。2）采取均壓措施以降低封閉區(qū)的漏風壓差：設法使封閉區(qū)成為通風網(wǎng)絡中的角聯(lián)分支，進行均壓調(diào)節(jié)；設法使封閉區(qū)所有密閉同時處于通風系統(tǒng)中的進風側(cè)或回風側(cè)；設法開辟與封閉區(qū)并聯(lián)的通路。