神东天隆霍洛湾煤矿31煤水平开采灌浆防灭火设计

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1、神东天隆霍洛湾煤矿31煤水平开采灌浆防灭火设计(鄂尔多斯市神东工程设计有限公司，内蒙古，鄂尔多斯，017209)【摘要】灌浆防灭火方法是将注浆材料(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要防灭火区域内，封堵漏风通道、毡裹煤岩阻止氧化、冷却煤岩温度而预防或扑灭矿井火灾的一项技术措施。【关键词】灌浆；防灭火；方法；步骤；计算；工艺流程；管路布置霍洛湾煤矿综釆工作面开釆煤层的特点：一是煤层倾角小，不有利于浆体沿倾斜方向的扩散；二是工作面长度达300m,注浆管口在进、回风侧采空区，浆体不容易到达采空区中部；三是工作面采高大，浆体很

2、不容易将采空区充填满，预防和扑灭采空区高顶处的火源点难度大；四是矿区冬季寒冷，水土冻结，给正常开展防灭火灌浆工作带来困难。鉴于此，建立的黄泥灌浆系统主要作用一是间断性地向釆空区注入泥浆；二是为工作面停采设备回撤后对停采线及密闭内的巷道进行大量灌浆充填，三是作为抢险救灾时，结合灌浆快速处理火灾。1、现有地面注浆站概况目前霍洛湾煤矿在主斜井工业场地内建成了一座能力为70m3/h的地面注浆站，通过管路引入2-2煤大巷，各综采工作面顺槽管路分别与大巷注浆管路对接，形成井下现有的灌浆系统，泥浆的水土比为3:1。主要设施有：(1)地面储土场；(2)灌浆站房；(3)半地下式缓冲池

3、；(4)清水池。主要设备有：70m3/h的滚筒式注浆设备2、现有地面注浆站能力校验经验算（详见灌注泥浆参数计算及选择），3-1煤水平幵采吋的灌浆能力需求为63.1m3/h，现奋奋灌浆站能力满足3-1煤水平开采时的需要，故不需新建及改扩建灌浆站系统。3、灌注泥浆系统灌注泥浆系统主要由制浆系统、运浆系统和注浆系统组成。制浆系统是由电气控制和制浆生产两部分组成。运浆系统采用管路输送方式进行运浆。注浆系统是由井下埋管（或插管）、井下注浆和管路加压泥浆泵组成。4、可能发出现的使用权及解决地方法为防止注浆过程中渗水发生溃浆、水事故淹透没工作面，应采取如下措施进行预防：1）选择井

4、下排水设备吋考虑注浆渗水量，在在矿井实测提供涌水量的基础上进行适当的放大。2）注浆材料选择粉煤加胶体，灰水比为13,浆体含水量远远低于采用黄土作为注浆材料的含水量，减少发生将体析水量，降低发生溃将、透水事故的风险。3）工作面巷道中配备足够的小水泵，及吋疏通将体解析水中无法外流的部分。4）工作面下巷道中设小水沟，以使将体解析水能尽量流出采空区。5）用于制将材料固体颗粒度应小于2mm，以加强渗透性，且应具宵一定的稳定性。5、灌注泥浆方法由于本矿井井下煤层的自然发火期较短，工作面推进速度快，结合邻近矿井及附近矿区的经验，采取随采随灌和采后灌浆相结合的灌浆办法。随采随灌采用

5、埋管灌浆的方法，在冋采过程中，随着工作面推进，放顶前沿两侧顺槽在采空区内预先埋好灌浆管。采后封闭灌浆就是在工作面冋采结束后，在两顺槽施工防火密闭对采空区进行封闭，通过预留在密闭上的灌浆管向停采线内采空区灌浆,充填空间。6、灌注浆步骤打开供水阀门，根据计划注浆的流量和浓度调整水量；通水一段吋间后使用装载机将黄土加入到定量送料机料箱内，定量送料机会按己设定的输送量把黄土均匀送上输送机，输送机再把黄土送入制浆机；水也在制浆机的进料U位置加入，制浆机将水与黄土混合、搅拌制成均匀浓度浆液，并将浆液中大于15mm的颗粒滤出；由悬浮剂添加机在制浆机出U管加入悬浮剂，浆液与悬浮剂进

6、入滤浆机后进行搅拌混合；浆液自流进入滤浆机，滤浆机将浆液中大于8mm的颗粒滤出，以免将输浆管路沉淀堵塞；合格浆液自流进入缓冲池，由泥浆泵通过管路输送至井下注浆地点。浆液到达注浆地点附近时，用“矿用移动式防火火注浆装置”按比例要求(自动)加入胶凝剂，然后通过预埋管路注入火区或采空区。胶凝剂会使浆液在一定时间内(约lmin)发生胶凝反应，形成类似豆腐状流动性小的物体，在压力作用下通过裂隙缓慢移动，失去部分水后完全失去流动性，起到隔离带作用，达到防火火0的。预埋管一端通采空区，一端接胶管，预埋管长一般为20〜30m,顶板垮落后立即开始灌浆。随冋采工作面的推进，按顶板垮落步

7、距用冋柱绞车逐渐牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆。7、灌注泥浆参数汁算及选择(1)灌注泥浆工作制度灌泥浆系统工作制度与矿井工作制度相同，即年工作日330d,每天三班作业。每天纯灌浆时间为15h。(2)灌注泥浆所需黄土量Q黄上=K·m·L·H·C式中：Q黄土日灌浆需黄土量，m3/d；K——灌浆系数，0.03；m煤层采高，4.0m；L——工作面日推进度，6.5m；H——灌浆区的倾斜长度，300m；C——回收率，93%。Q黄土=0.03×4.0×6.5×300×93