煤礦防滅火工作主要以預防為主，開采過程中采用隨采隨灌的方法進行預防性注漿,同時對備采工作面上覆煤層采空區采用“采前預注”的方法進行預防性注漿工作中,漿液滲漏進入采空區內部,形成較大范圍的¨黃泥帶”起到填充煤巖內部孔洞或孔隙作用。灌漿停止后,隨著水的消失,大部分黃泥滯留在采空區“兩道兩線”附近,形成“泥墻”,可使整個采空區的漏風風阻增加,起到了詳堵漏風的作用,取得了理想的防滅火***果。采空區預防性注漿防滅火工程屬于地下隱蔽工程,在設計施工過程中,注漿量的大小不易確定,注漿后形成覆蓋***果檢測仍缺少一個科學而經濟的注漿工程質量評價體系,以確保工程的質量。
采空區注漿材料的選擇
注漿材料有注山沙、注粉煤灰、注膠體材料、注三相泡沫、注黃土等多種選擇。但由于各類材料的性質不同形成的防滅火***果存在著較大差異。
注山沙優點是可就地取材,節約成本,注入采空區后堆積***果好。注山沙缺點是沙漿流動性差,易沉淀,通過鉆孔注入采空區,易積聚鉆孔周圍,造成鉆孔堵塞,封堵采空區面積小,適用于封堵式防滅火注漿。
注粉煤灰優點是粉煤灰原材料來源廣泛,價格低,且封堵***果較好,不易堵塞鉆孔粉煤灰流動性好,適用于覆蓋式防滅火注漿。注粉煤灰缺點是粉煤灰密度按0.6t/m3計算,每孔計劃注入4800噸(8000方)粉煤灰計算,需粉煤灰288000噸,難以尋找穩定供應源。
注膠體材料優點是將易于流動的漿液固結起來堆積***果好漿液滲透到煤層縫隙中形成膠體,在1000℃C的高溫下膠體不熔化、不破裂,仍能保持完好,只是慢失水干裂,適用于快速封堵漏風通道。注膠體材料缺點是產品運輸、儲存不當會嚴重影響注漿***果;注三相泡沫優點是流動***果好、覆蓋范圍廠隔******果好適用于滅火注漿,注三相泡沫缺點是注漿工藝操作復雜。
注黃土優點是黃土原材料來源廣泛、價格低廉、供應穩定,且泥漿進入采空區后覆蓋面積廣,隔******果好,適用于大面積覆蓋式注漿,特別是當礦井為上下煤層開采時,上煤層采空區注漿是較好、較持久的防滅火注漿方法。注黃土缺點是注漿設備費用高,設備安裝復雜綜合考慮補連塔煤礦為上下煤層開采條件且有地面固定注漿站可以重復多次使用,注漿材料應該選擇為注黃土。
地面固定注漿防滅火系統
煤礦選取地面固定式注漿防滅火系統,注漿流量為60m3/h~120m3hMDZ-60型地面固定式注漿防滅火系統由定量給料機、制濾機、渣漿泵、清水泵、排污泵、控制系統等部分構成。
選用黃土和水作為注漿材料。根據計劃注漿的流量和濃度調整水量。打開供水閥門,通水一段時間后,結合注漿時間(一般夏季45分鐘以上,冬季60分鐘以上)、注漿管路長度調整通水時間。使用裝載機把注漿材料黃土從土場加入到定量給料機內,為防止造成管路堵塞,可以通過定量給料機擋板將黃土和水的比例控制在1:3~1:5之間。定量給料機會通過輸送皮帶按已設定的輸送量把黃土送入制濾機內,制濾機把水與土攪拌制成均勻濃度漿液,并把漿液中的大于8mm的固體顆粒通過刮渣片刮出,合格漿液流入緩漿池通過渣漿泵施加一定的壓力通過注漿管路送至井下預定注漿區域。
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