煤矿防灭火工作主要以预防为主，开采过程中采用随采随灌的方法进行预防性注浆,同时对备采工作面上覆煤层采空区采用“采前预注”的方法进行预防性注浆工作中,浆液渗漏进入采空区内部,形成较大范围的¨黄泥带”起到填充煤岩内部孔洞或孔隙作用。灌浆停止后,随着水的消失,大部分黄泥滞留在采空区“两道两线”附近,形成“泥墙”,可使整个采空区的漏风风阻增加,起到了详堵漏风的作用,取得了理想的防灭火***果。采空区预防性注浆防灭火工程属于地下隐蔽工程,在设计施工过程中,注浆量的大小不易确定,注浆后形成覆盖***果检测仍缺少一个科学而经济的注浆工程质量评价体系,以确保工程的质量。
采空区注浆材料的选择
注浆材料有注山沙、注粉煤灰、注胶体材料、注三相泡沫、注黄土等多种选择。但由于各类材料的性质不同形成的防灭火***果存在着较大差异。
注山沙优点是可就地取材,节约成本,注入采空区后堆积***果好。注山沙缺点是沙浆流动性差,易沉淀,通过钻孔注入采空区,易积聚钻孔周围,造成钻孔堵塞,封堵采空区面积小,适用于封堵式防灭火注浆。
注粉煤灰优点是粉煤灰原材料来源广泛,价格低,且封堵***果较好,不易堵塞钻孔粉煤灰流动性好,适用于覆盖式防灭火注浆。注粉煤灰缺点是粉煤灰密度按0.6t/m3计算,每孔计划注入4800吨(8000方)粉煤灰计算,需粉煤灰288000吨,难以寻找稳定供应源。
注胶体材料优点是将易于流动的浆液固结起来堆积***果好浆液渗透到煤层缝隙中形成胶体,在1000℃C的高温下胶体不熔化、不破裂,仍能保持完好,只是慢失水干裂,适用于快速封堵漏风通道。注胶体材料缺点是产品运输、储存不当会严重影响注浆***果;注三相泡沫优点是流动***果好、覆盖范围厂隔******果好适用于灭火注浆,注三相泡沫缺点是注浆工艺操作复杂。
注黄土优点是黄土原材料来源广泛、价格低廉、供应稳定,且泥浆进入采空区后覆盖面积广,隔******果好,适用于大面积覆盖式注浆,特别是当矿井为上下煤层开采时,上煤层采空区注浆是较好、较持久的防灭火注浆方法。注黄土缺点是注浆设备费用高,设备安装复杂综合考虑补连塔煤矿为上下煤层开采条件且有地面固定注浆站可以重复多次使用,注浆材料应该选择为注黄土。
地面固定注浆防灭火系统
煤矿选取地面固定式注浆防灭火系统,注浆流量为60m3/h~120m3hMDZ-60型地面固定式注浆防灭火系统由定量给料机、制滤机、渣浆泵、清水泵、排污泵、控制系统等部分构成。
选用黄土和水作为注浆材料。根据计划注浆的流量和浓度调整水量。打开供水阀门,通水一段时间后,结合注浆时间(一般夏季45分钟以上,冬季60分钟以上)、注浆管路长度调整通水时间。使用装载机把注浆材料黄土从土场加入到定量给料机内,为防止造成管路堵塞,可以通过定量给料机挡板将黄土和水的比例控制在1:3~1:5之间。定量给料机会通过输送皮带按已设定的输送量把黄土送入制滤机内,制滤机把水与土搅拌制成均匀浓度浆液,并把浆液中的大于8mm的固体颗粒通过刮渣片刮出,合格浆液流入缓浆池通过渣浆泵施加一定的压力通过注浆管路送至井下预定注浆区域。
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