灌漿注膠防滅火設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、注漿膠注防火設(shè)計(jì)用于防火的灌漿和膠水注入黃泥注漿是煤礦重要的滅火方法之一。泥漿中的水吸收大量熱量，起到滅火和降溫的作用。黃土包裹著浮煤的表面，起到氧氣屏障的作用，防止氧化。灌漿滅火時(shí)，泥漿濃度對(duì)灌漿滅火效果影響很大。 ，灌漿時(shí)灌漿流動(dòng)不可控，容易發(fā)生“爆裂”事故。為了更好地利用泥漿的吸熱、阻隔和充填性能，同時(shí)克服泥漿脫水、流失、注漿、注漿的不可控性，研制成功了一種新材料FCJ12膠凝劑。實(shí)現(xiàn)了泥漿的液固轉(zhuǎn)化，將泥漿成型為有彈性的膠體狀牙膏，徹底解決了泥漿的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮了泥漿的優(yōu)點(diǎn)。在兗礦硫磺溝礦、吉新礦、新文伊犁一號(hào)礦、輪臺(tái)寶山礦、兵團(tuán)礦、金川礦業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用和應(yīng)用，在井下防火滅火

2、方面取得了良好的效果.特別適用于傾角為2090度的煤層開(kāi)采中的防火滅火。在撲救大型煤礦火災(zāi)時(shí)，曾獲軍團(tuán)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。使用這項(xiàng)新技術(shù)需要使用相應(yīng)的設(shè)備和方法。泥漿系統(tǒng)用于地面，將水和土壤按一定比例（1：13）制成泥漿。專用設(shè)備將膠凝劑加入漿料管道，漿料與膠凝劑在管道內(nèi)反應(yīng)，在管道出口形成牙膏狀膠體，堵塞漏氣通道，同時(shí)進(jìn)行冷卻和包煤。1、灌漿和膠合方法：1 、鉆孔、注漿、注膠1）當(dāng)無(wú)法埋管或需要在特定位置進(jìn)行注漿時(shí)，需要從地下巷道或鉆孔現(xiàn)場(chǎng)向注漿區(qū)域鉆孔進(jìn)行注漿。完成后，連接管道可直接灌漿膠粘，無(wú)需拔出鉆桿再下套管，減少了施工工序，避免了塌孔。 ，可使用鉆孔密封劑，鉆孔與注漿

3、管道的連接應(yīng)牢固，并能承受最大注漿壓力；2 ) 灌漿鉆孔從地面直接進(jìn)入灌漿區(qū)，鉆孔孔徑不小于108mm，鉆孔全長(zhǎng)為套管。2.埋管灌漿、注膠任選其一隨著工作面的推進(jìn)，對(duì)采空區(qū)的埋地管道進(jìn)行注漿，注漿口與工作面的距離不應(yīng)小于15m。3、拖管注漿注膠工作面采空區(qū)邊采邊灌時(shí)，在工作面拐角處埋設(shè)6-8米無(wú)縫鋼管（直徑89*12mm），沿溝槽與注漿管道連接一根軟管，在工作面推進(jìn)時(shí)進(jìn)行注漿。 ，每隔10米左右填充一次膠體。隨著工作面的推進(jìn)，注漿管被絞車按頂置臺(tái)階逐漸拉動(dòng)，進(jìn)行下一次注漿；4 、氣密墻插管注漿注膠工作面開(kāi)采完畢后，從封墻上方的注漿管向采空區(qū)進(jìn)行注漿。此時(shí)封閉墻的強(qiáng)度應(yīng)滿足注漿要求，并派專人監(jiān)督

4、注漿。一旦發(fā)現(xiàn)灌漿跡象，應(yīng)立即停止灌漿。5.灑耐壓膠管從采面上的泥漿管道連接，在采空區(qū)均勻?yàn)⑸弦粚幽酀{。噴涂漿料時(shí)，漿料出口壓力不應(yīng)超過(guò)0.3MPa。6、其他注漿、注漿方法填充空間、高危區(qū)、澆筑巷道墻體空間和采空區(qū)空腔可采用“一次性防火防火鉆具”和“注漿注膠防火滅火技術(shù)”進(jìn)行填充。2、注漿和注膠的計(jì)算一、灌漿工作制度每天三班倒，每班純灌漿時(shí)間為5h 。2、泥水比根據(jù)煤礦防灌漿與消防技術(shù)規(guī)程MT/T702-1997的規(guī)定，結(jié)合灌漿經(jīng)驗(yàn)，配合實(shí)際灌漿效果，確定泥水比為1：3。礦井注漿注膠量的確定煤礦注漿滅火技術(shù)規(guī)程MT/T702-1997 ：礦井注漿量按式（1）計(jì)算：kGQw = (1 )陳先生_

5、 _式中： Q w 礦井注漿量，m 3 /h； k灌漿系數(shù)，取5% ；土取3%12%，粉煤灰取5%15%；G煤礦日產(chǎn)煤量， 1818 t；土水比的倒數(shù)； 3M出漿率，取0.95 ；rc煤的密度， 1.34 t/m 3 ； t礦山每日注漿時(shí)間， 15 h。將每個(gè)值參數(shù)代入上式得到：kGQ w = = 14.4 m 3 /h陳先生_ _4 、每日灌漿用水量Qs 2 = K s Qw = 1.2 14.4*15*0.75 = 194.4 m 3/d式中：K s用于沖洗管道防止堵塞的水量的儲(chǔ)備系數(shù)，取1.2。5 .灌漿材料：黃土、沙子、粉煤灰等。3.泥漿的制備一、借款方式礦井灌漿就地取材，可存放在灌漿

6、站附近的土堆場(chǎng)。注漿站采用LW521F型5噸輪式裝載機(jī)進(jìn)行機(jī)械取料。2.注漿和涂膠站風(fēng)井工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有綜合注漿注膠站。3.灌漿、注膠滅火系統(tǒng)注漿注膠滅火系統(tǒng)的類型主要分為三種：地面固定式；地面移動(dòng)式；地下移動(dòng)式。這些系統(tǒng)所需的條件及其優(yōu)缺點(diǎn)如下。系統(tǒng)名稱落地式噴膠滅火系統(tǒng)地面移動(dòng)噴膠滅火系統(tǒng)井下移動(dòng)噴膠滅火系統(tǒng)模型MDZ-60/120MYZ-30/60ZHJ-15/30工藝過(guò)程地面：系統(tǒng)將水、黃土等材料與待添加的膠體添加劑按比例混合，然后通過(guò)注漿管道輸送至地下消防現(xiàn)場(chǎng)；地下：通過(guò)“礦用移動(dòng)式消防注漿裝置”將膠凝劑等易于輸送的物料小劑量加入注漿管內(nèi)，與漿液混合后倒入消防區(qū)。地面：系統(tǒng)將水、黃土等材

7、料與外加劑按比例混合，通過(guò)管道輸送至地面注膠消防孔或地下消防現(xiàn)場(chǎng)；地下：通過(guò)“礦用移動(dòng)式消防注漿裝置”將膠凝劑等易于輸送的物料小劑量加入注漿管內(nèi)，與漿液混合后倒入消防區(qū)。地下：系統(tǒng)將水、粉煤灰等物料按比例混合后，通過(guò)管道輸送至消防現(xiàn)場(chǎng)，采用礦用移動(dòng)式消防注漿裝置將膠凝劑按比例加入漿管與漿液混合。注入消防區(qū)域。優(yōu)勢(shì)控制廣闊的區(qū)域；運(yùn)行穩(wěn)定，流量大；地下運(yùn)輸?shù)奈锪狭繕O少；地下人員的工作量很小。靈活、適應(yīng)性強(qiáng)；可靈活改變注漿站位置；注漿規(guī)模小；無(wú)需固定設(shè)施。系統(tǒng)投資??；滅火時(shí)反應(yīng)迅速；該系統(tǒng)需要的空間很小。缺點(diǎn)投資大，管道長(zhǎng)，需要注入少量膠水的位置不易控制。需要在地面上找一個(gè)合適的場(chǎng)地，水、電、漿都

8、方便。地下原料運(yùn)輸量大。系統(tǒng)主要設(shè)備定量給料機(jī)、膠體制備機(jī)、泥漿過(guò)濾器、泥漿泵、排污泵、監(jiān)控系統(tǒng)、礦用移動(dòng)式消防注漿裝置。泥漿過(guò)濾機(jī)、懸浮劑添加機(jī)、泥漿泵、礦用移動(dòng)式消防注漿裝置、控制柜等泥漿泵、礦用移動(dòng)式消防注漿裝置、礦用移動(dòng)式消防注漿裝置。根據(jù)礦井煤層引燃特點(diǎn)和采煤方式，建議選擇MDZ-60/120地面固定灌漿注膠滅火系統(tǒng)（120萬(wàn)噸以上）。MYZ-30/60地面移動(dòng)注漿注膠噴射滅火系統(tǒng)（30-120萬(wàn)噸）。ZHJ-15/30型地下移動(dòng)注漿注膠滅火系統(tǒng)（30萬(wàn)噸以下）。MDZ-60/120地面固定注漿注膠滅火系統(tǒng)1) 系統(tǒng)功能作用一：灌漿。該系統(tǒng)每小時(shí)可將多達(dá)40m 3的泥漿（土、灰）送入

9、過(guò)濾機(jī)，形成一定濃度的泥漿。過(guò)濾后通過(guò)管道進(jìn)入灌漿現(xiàn)場(chǎng)，達(dá)到防火的目的。作用二：灌注增稠膠體。通過(guò)加入一定比例的JXF1930稠化懸浮劑，使?jié){液成為稠化膠體，再通過(guò)漿泵輸送至注漿管網(wǎng)，到達(dá)漿液使用處。功能三：復(fù)合膠體灌注。在注漿現(xiàn)場(chǎng)附近，使用“ZHJ-5/1.8G礦用移動(dòng)式消防注漿裝置”在注漿管道內(nèi)的漿液中加入FCJ12復(fù)合膠體膠凝劑，形成復(fù)合膠體泥漿注入火區(qū)。功能四：注射聚合物膠體。使用“ZHJ-5/1.8G礦用移動(dòng)式滅火注漿裝置”將水和MCJ12膠體滅火劑以每小時(shí)小于5m 3 的流速制成聚合物膠體，并以一定的速度注入火區(qū)壓力。2) 系統(tǒng)組成MDZ-60/120地面固定膠體滅火系統(tǒng)由漿料儲(chǔ)存

10、場(chǎng)地、漿料輸送、連續(xù)定量制漿、過(guò)濾攪拌、計(jì)量、漿料輸送和管網(wǎng)系統(tǒng)及外加劑添加組成，如圖1、圖2所示。地面固定注漿注膠滅火系統(tǒng)流程圖地面固定注漿注膠滅火系統(tǒng)工藝流程圖3)系統(tǒng)布局本系統(tǒng)的主要設(shè)備、儀表、控制柜等應(yīng)以固定形式安裝在灌漿站內(nèi)。注漿站應(yīng)有一定面積的車間。使用的消防材料也應(yīng)放在車間內(nèi)，制漿原料應(yīng)放在車間外，但應(yīng)有遮陽(yáng)篷以防雨淋。從注漿站到井下的注漿管線優(yōu)選通過(guò)鉆孔連接?！暗V用移動(dòng)式消防注漿器”放置在注漿點(diǎn)附近（不超過(guò)150m）地下作為膠凝劑添加設(shè)備，也可作為突發(fā)火災(zāi)地區(qū)及周邊高溫點(diǎn)小的早期控制和滅火設(shè)備.物料運(yùn)輸及儲(chǔ)存：料漿（黃土、粉煤灰）從采石場(chǎng)（盡量篩分或使用較好的黃土（粉煤灰）用卡

11、車運(yùn)至注漿站土場(chǎng)（可提前預(yù)存一定量，約500平方米），用推土機(jī)或叉車將黃土（粉煤灰）放入制漿機(jī)主料箱，將懸浮劑放入注漿站料倉(cāng)購(gòu)買后取出，灌漿時(shí)使用。圖書(shū)館嚴(yán)禁進(jìn)水，保持陰涼干燥。膠凝劑在注膠過(guò)程中由地下作業(yè)人員從地面運(yùn)至地下使用現(xiàn)場(chǎng)（每班使用量很小）。灌漿站的布置：當(dāng)?shù)氐牡乇砉酀{站必須建在供水、供電、交通便利且能滿足灌漿雙線要求的地方。地面固定注漿注膠滅火系統(tǒng)布置示意圖供水：附近有流量穩(wěn)定（大于50m 3 /h）的供水源，如高位儲(chǔ)水池、穩(wěn)定水井、河邊、地下水回水點(diǎn)等。如果注漿站的位置不能滿足這些條件，則應(yīng)在注漿站附近建蓄水倉(cāng)，并從水源以間歇或連續(xù)的小流量向筒倉(cāng)供水，以保證所需的水量。灌漿時(shí)澆水

12、。電源：根據(jù)選用的設(shè)備不同，電源功率差異很大。選用110KW渣漿泵時(shí)，電源為180KW。建議在現(xiàn)場(chǎng)允許的條件下設(shè)置獨(dú)立變壓器為系統(tǒng)供電。交通：灌漿站應(yīng)建在交通便利、場(chǎng)地較寬的地方，以保證設(shè)備、人員和原材料的順利運(yùn)輸。注漿尺度：注漿尺度是指注漿管出口和入口之間的注漿管長(zhǎng)度與垂直高度差的比值。不同灌漿濃度所需的刻度值不同。本系統(tǒng)中加入懸浮劑的1:1灌漿，其灌漿倍數(shù)不應(yīng)大于15，否則應(yīng)考慮鉆孔縮短灌漿管道長(zhǎng)度或加壓提高灌漿理論垂直高度。使用長(zhǎng)地面管線時(shí)，應(yīng)充分考慮地形條件對(duì)管線的影響，選擇合理的設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸。4)申請(qǐng)流程(1)灌漿：打開(kāi)供水閥門(mén)，根據(jù)計(jì)劃灌漿流量和濃度調(diào)節(jié)水量；供水一段時(shí)間后，用裝載

13、機(jī)（推土機(jī)）將土場(chǎng)的黃土（粉煤灰）加入定量給料機(jī)料箱，定量給料機(jī)按設(shè)定將黃土（粉煤灰）均勻送至輸送機(jī)輸送量，輸送機(jī)將黃土（粉煤灰）送入膠體制備機(jī)；在膠體制備機(jī)的進(jìn)料口也加入水，碎漿機(jī)將水和黃土（粉煤灰）混合攪拌成濃度均勻的漿料，濾出15mm顆粒的漿料；（2）灌注增稠膠體：打開(kāi)供水閥門(mén)，根據(jù)計(jì)劃灌漿流量和濃度調(diào)節(jié)水量；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的水流后，用裝載機(jī)（推土機(jī)）將土場(chǎng)中的黃土（粉煤灰）添加到定量給料機(jī)中。箱內(nèi)，定量給料機(jī)按設(shè)定的輸送量將黃土（粉煤灰）均勻送入輸送機(jī)，輸送機(jī)將黃土（粉煤灰）送入制漿機(jī)；水也在碎漿機(jī)的進(jìn)料口 碎漿機(jī)將水和黃土（粉煤灰）混合攪拌成濃度均勻的漿料，將漿料過(guò)濾成15mm的顆粒；

14、懸浮劑通過(guò)懸浮劑添加機(jī)加入碎漿機(jī)出口管，漿料與懸浮劑一起進(jìn)入紙漿過(guò)濾機(jī)后，進(jìn)行攪拌混合；漿料流入濾漿機(jī)，濾漿機(jī)濾出8mm顆粒的漿料，不堵塞漿料管道；泵（泥漿泵）送至井下注膠現(xiàn)場(chǎng)（注漿站附近有孔，無(wú)需抽水，泥漿過(guò)濾器出口管直接流入孔內(nèi)）。(3)澆注復(fù)合膠體：打開(kāi)供水閥門(mén)，根據(jù)計(jì)劃的灌漿流量和濃度調(diào)整水量；用裝載機(jī)（推土機(jī)）將土場(chǎng)中的黃土（粉煤灰）經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的水流后加入定量給料機(jī)的料箱中，定量給料機(jī)將根據(jù)規(guī)定將黃土（粉煤灰）均勻送至輸送機(jī)。設(shè)定輸送量，輸送機(jī)將黃土（粉煤灰）送入制漿機(jī)；水也在制漿機(jī)的進(jìn)料口。加入，碎漿機(jī)將水和黃土（粉煤灰）混合攪拌成濃度均勻的漿料，漿料過(guò)濾掉15mm的顆粒；懸浮劑

15、通過(guò)懸浮劑添加機(jī)加入制漿機(jī)出口管，與漿料混合。懸浮劑進(jìn)入紙漿過(guò)濾器后，進(jìn)行攪拌混合；漿料流入濾漿機(jī)，濾漿機(jī)濾出8mm顆粒的漿料，避免漿料管道沉降堵塞；合格的泥漿流入緩沖罐，泥漿泵（泥漿泵）至井下注膠部位（注漿站附近有一個(gè)孔，無(wú)需泵送，泥漿過(guò)濾器出口管直接流入洞）。當(dāng)漿液到達(dá)注膠部位附近時(shí)，采用“礦用移動(dòng)式消防注漿裝置”按比例（自動(dòng)）要求添加膠凝劑，將膠體注入火區(qū)或采空區(qū)通過(guò)鉆孔或預(yù)埋管道。膠凝劑會(huì)使?jié){料在一定時(shí)間（約1分鐘）內(nèi)發(fā)生膠凝反應(yīng)，形成豆腐狀的非流體固體，在壓力作用下緩慢穿過(guò)裂縫，失去流動(dòng)性后完全失去流動(dòng)性。水的一部分。（4）聚合物膠體注入：將“礦用移動(dòng)式消防注漿裝置”安裝在地下（距離

16、用膠處不超過(guò)50m），將“膠體滅火劑”加入膠凝劑材料盒。根據(jù)要求調(diào)整“膠體滅火劑”的用量，制成高分子膠體后注入火區(qū)滅火。5)系統(tǒng)參數(shù)制漿原料：粉煤灰、黃土、沙子；（2）功率：系統(tǒng)設(shè)備總功率95-200千瓦；(3)供水：50m 3 / h以上，水壓0.4Mpa以上，水中無(wú)不溶性雜物；(4)水灰比：31 :1 ；(5)漿料用量： 60 m 3 /h ；（7）懸浮劑用量：0.1%（增稠膠體）；(8)膠凝劑用量：0.1%（復(fù)合膠體）；(9)滅火劑用量：1%（聚合物膠體）。6）主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)(1)定量給料機(jī)型號(hào)：ZSL-40 數(shù)量：1進(jìn)料量：1836m 3 /h；功率：15kw；電壓：380V。黃土

17、（粉煤灰）等漿料按設(shè)定量均勻送至輸送機(jī)。(2) 皮帶輸送機(jī)型號(hào)：DT75 （ DJ6550-15/20，輸送傾角60度）數(shù)量：1臺(tái)輸送能力：50m 3 /h；功率：5.5 （15）千瓦；電壓：380V。黃土（粉煤灰）等漿料送入膠體制備機(jī)。(3)膠體制備機(jī)型號(hào)：ZLJ-60 數(shù)量：1膠量：60m 3 /h；功率：18.5kw；電壓：380V。將粉煤灰或土壤與水混合，連續(xù)制備和過(guò)濾漿料，以滿足濃度和粒度的要求。(4) 紙漿過(guò)濾器型號(hào)：LJ-60C 數(shù)量：1最大過(guò)濾量：60m 3 /h；功率：7.5kw；電壓：380V。將膠體制備機(jī)制備的漿料過(guò)濾成符合濃度和粒度要求的漿料。(5) 渣漿泵型號(hào)： 4/

18、3C-AH (80ZJ-I-A52)數(shù)量：1流量：80m 3 /h；功率： 22（110）千瓦；頭部： 30（110）米；電壓：380V。(6) 清水泵型號(hào)：IS80-50-200 數(shù)量：1流量：60m 3 /h；功率：15kw；頭部：50m；電壓：380V。(7) 監(jiān)控系統(tǒng)：型號(hào)：ZK-60 數(shù)量：1套一個(gè)。監(jiān)控膠體滅火系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行、電氣控制和電氣保護(hù)機(jī)制；灣。自動(dòng)/手動(dòng)操作及操作系統(tǒng)；C。水的自動(dòng)檢測(cè)和控制；d。主要灌漿膠參數(shù)統(tǒng)計(jì)和顯示，灌漿膠數(shù)據(jù)采集和致（可選）。(8)礦用移動(dòng)式滅火注漿裝置型號(hào)：ZHJ-5/1.8G 數(shù)量：1流量：5m 3 /h；功率：7.5kw；壓力：1.8Mpa

19、；電壓：380/660V。可單獨(dú)使用，也可與系統(tǒng)配套使用，實(shí)現(xiàn)漿液到達(dá)使用地點(diǎn)后的液固轉(zhuǎn)換。7) 系統(tǒng)土建注漿車間： 18m 12m 8m （長(zhǎng)寬高） ，8t吊車；土場(chǎng)：面積200m2，20m 10m （長(zhǎng)寬） ；設(shè)備基礎(chǔ)：混凝土結(jié)構(gòu)約50 m 3 。8) 預(yù)計(jì)系統(tǒng)資金投入經(jīng)濟(jì)預(yù)算ZHJ-15/30型地下移動(dòng)注漿注膠滅火系統(tǒng)（30萬(wàn)噸以下）約70萬(wàn)元。MYZ-30/60地面移動(dòng)注漿注膠滅火系統(tǒng)（30-120萬(wàn)噸）約120萬(wàn)元。MDZ-60/120地面固定注漿注膠滅火系統(tǒng)（120萬(wàn)噸以上）約360萬(wàn)元。MDZ-60/120地面固定注漿注膠滅火系統(tǒng)總成本：約360萬(wàn)元。在：（一）土建： 30萬(wàn)元；

20、（2）注漿管道： 40萬(wàn)元（規(guī)格114mm*6mm；長(zhǎng)度4.0km） ；（3）裝載機(jī)：25萬(wàn)元（型號(hào)：LW521F輪式裝載機(jī)；載重：5T）；（4）輸變電設(shè)備、設(shè)施及系統(tǒng)功率配套：15萬(wàn)元（功率：300KW）；（5）系統(tǒng)安裝費(fèi)：15萬(wàn)元；（6）系統(tǒng)設(shè)備：235.3萬(wàn)元（見(jiàn)下表）。MDZ-60/120地面固定注漿注膠滅火系統(tǒng)設(shè)備價(jià)格表序列號(hào)姓名規(guī)格數(shù)量力量(千瓦)制造商單價(jià)（萬(wàn)元）小計(jì)（萬(wàn)元）評(píng)論1定量給料機(jī)ZSL-401套15森蘭25.025.02皮帶輸送機(jī)DT75DJ6550-15/201套5.5158.0二十二8.0二十二DJ6550-15/20輸送傾角60度3膠體制備機(jī)ZLJ-601套18

21、.5森蘭78.078.04泥漿過(guò)濾器LJ-60C1套7.5森蘭38.038.05泥漿泵4/3C-AH80ZJ-I-A521套二十二110泵業(yè)6.89.86.89.880ZJ-I-A52頭110米6清潔水泵IS80-50-2001套151.21.27污水泵WQ15- 3 0-2.21套2.20.50.58監(jiān)控系統(tǒng)ZK-601套森蘭45.045.0可選的9礦用移動(dòng)式滅火注漿裝置ZHJ-5/1.8G1套7.5森蘭16.816.810其他配件16.0小計(jì)235.3252.3四、注漿管道設(shè)計(jì)根據(jù)礦山地面制漿方式的不同，地下可采用集中式或分區(qū)式制漿管道系統(tǒng)。1、管道阻力的計(jì)算目前，對(duì)于1:2泥漿，水頭損失

22、可按以下公式計(jì)算：式中，漿料管道的損失為清水管道的損失，式中，為混合物的密度，1：2漿料的比重為1.43。為清水的密度，、 0分別為漿料和水的粘度，取2.85， 0為1。這里，清水管道的阻力損失計(jì)算如下：= +其中是局部水頭損失，是管道直徑，是管道長(zhǎng)度。從莫迪圖中，雷諾數(shù)確定的值為 0.015。其中是局部水頭損失系數(shù)。這里我們主要指的是90彎頭造成的水頭損失。根據(jù)d/R比查表，取值為0.138，即局部水頭損失（肘）數(shù)。這里選擇的計(jì)算假設(shè)管道傾斜對(duì)水頭損失沒(méi)有影響。2、漿液流量與管道的關(guān)系根據(jù)煤層傾角和巷道布置，確定1121工作面的注漿倍率最大。現(xiàn)以該工作面為例計(jì)算管道阻力：注漿站至578工作面

23、管道長(zhǎng)度（ ）約1500米；注漿站至578工作面的彎頭數(shù)量（ ）約為12個(gè)；井和泥漿泵的揚(yáng)程，管道中最大可損失的泥漿水頭為258 m。這給出了120.3 m的值；根據(jù)計(jì)算得出流量與管徑的關(guān)系：管道流量計(jì)算公式：管道中的泥漿流在哪里；將已知量代入公式，我們得到：眾所周知，流速不是 0.85 m/s。（1）取0.08米（3英寸）時(shí)， 1.87m/s， 0.0094 m 3 /s（共33.8 m 3 /h）；但流量為15.4 m 3 /h；（2）取0.1米（4英寸）時(shí)， 2.1m/s， 0.0165 m 3 /s（共60 m 3 /h）；不小于24 m 3 /h的流量；（3）取0.125米（5英寸）

24、時(shí)， 2.33 m /s，取值為0.0286 m 3 /s（共102.9 m 3 /h）；但流量為37.5 m 3 /h，流量為60 m 3 / h處的流速為1.35m/s；（4）取0.15米（6英寸）時(shí)， 2.56m/s，取值為0.05m 3 /s（共180m 3 / h） ； h處流速為0.95m/s；3 、注漿管道的確定從以上計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出，漿料管道取2）和3）是合理的。從實(shí)際使用情況來(lái)看，主要集中在2）。原因如下：(1)從操作上看，每小時(shí)進(jìn)料量不超過(guò)40立方米是可行的。機(jī)械喂料超過(guò)40立方米是不現(xiàn)實(shí)的。只能采用立式料倉(cāng)的儲(chǔ)存和進(jìn)料方式。此法適用于粉煤灰和沙子（河沙、風(fēng)積沙、尾礦），但

25、不能用于沙子和黃土；（2）井下使用中流量和流速過(guò)大，會(huì)給井下作業(yè)人員帶來(lái)更多的麻煩，主要有：泥漿跑、漏漿、小面積不可控灌漿、管道維修等。（3）從制漿的角度來(lái)看，用土制漿完成過(guò)濾很難達(dá)到100立方米，設(shè)備成本和工藝復(fù)雜度大大增加；由于以上原因，此處設(shè)計(jì)選用2）中的參數(shù)：管徑（外徑）為1146mm（英制4英寸）（直井和斜井可選用較大型號(hào)的管子） )，注漿流量在4060m 3 /h之間，流速在1.02.1m/s之間。4、漿料管道布置原則煤礦防灌漿滅火技術(shù)規(guī)程MT/T702-1997 在“灌漿管道”一節(jié)中規(guī)定：(1)根據(jù)礦山地面制漿方式的不同，地下可采用集中式或分區(qū)式制漿管道系統(tǒng)。(2)漿料流入漿料管

26、道前，應(yīng)設(shè)置篩網(wǎng)過(guò)濾，篩網(wǎng)孔徑為15-20mm。（3）根據(jù)輸漿管道的總水頭損失值，確定是采用自流（自然壓頭）輸漿還是選擇合適（流量和壓力）的渣漿泵或注砂泵用于加壓漿料輸送。(4)漿料管道系統(tǒng)應(yīng)避免“兩端高，中間低”的布置，盡量減少轉(zhuǎn)彎。(5)地下漿液管道應(yīng)緊貼井壁敷設(shè)，固定牢固，并涂上防銹漆。五、注漿、注膠安全措施為防止在灌漿、注膠時(shí)發(fā)生灌漿、滲水等事故，灌漿時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：(1)定期觀察水質(zhì)情況。應(yīng)詳細(xì)記錄灌入采空區(qū)的水量和排出的水量。如果出水量很小，說(shuō)明灌漿區(qū)可能有大量泥漿積水。應(yīng)停止灌漿并采取排水措施。如果出水泥沙量增多，說(shuō)明采空區(qū)可能形成泥漿通道，泥漿不能均勻填滿煤矸石之間的空隙，而

27、是直接流到采空區(qū)下部。出院。此時(shí)應(yīng)改為注射膠體。（2）灌漿后應(yīng)澆水幾分鐘，清洗管道，以免管道內(nèi)淤泥沉淀。(3) 將濾漿設(shè)置為密閉的。在灌漿區(qū)下部的隧道內(nèi)，灌漿區(qū)和工作區(qū)必須用濾漿封隔，要求濾漿封有一定強(qiáng)度，以防止灌漿事故的發(fā)生。(4)防止地表水流入井中。在煤層淺部注漿時(shí)，要同時(shí)填滿地表沉陷坑和鉆孔，防止地表水流入井內(nèi)。(5)灌漿區(qū)下部開(kāi)采。在灌漿區(qū)下部開(kāi)挖前，必須對(duì)灌漿區(qū)進(jìn)行檢查。一旦發(fā)現(xiàn)積水，只能在鉆孔排水后進(jìn)行挖掘工作。6 、灌漿注膠防火防火效果調(diào)查1 、灌漿區(qū)溫度及氣體成分檢測(cè)2 、派專人定期檢查注漿滅火區(qū)、注漿防火工作面及其采空區(qū)的溫度、煤溫和出水溫度。3 、凡有自燃危險(xiǎn)的礦山，應(yīng)建立

28、完善的火束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或地面瓦斯分析實(shí)驗(yàn)室。氣體分析的主要成分是：氧氣、甲烷、一氧化碳和二氧化碳。收集氣體的地點(diǎn)是：回風(fēng)巷、上角、采空區(qū)氧化帶回風(fēng)側(cè)；- 通往火區(qū)的側(cè)壁或鉆孔；- 其他需要的位置。采用人工取樣進(jìn)行地面氣體分析時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：采樣必須使用專用采樣袋或采樣器，采樣后5小時(shí)內(nèi)送至地面實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析；灌漿防火區(qū)應(yīng)定期對(duì)各采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣；灌漿滅火封閉區(qū)域每天取樣一次；- 在火災(zāi)期間（如果未關(guān)閉），在采礦工作面或其他位置每班取樣。7 、注漿注膠防火區(qū)管理建立消防注漿臺(tái)賬，主要內(nèi)容應(yīng)包括- 灌漿區(qū)的位置；- 鉆孔工程；- 灌漿工程；- 防火圍墻工程；- 氣體分析和溫度記錄；- 泥漿分配等附

29、件二：地面移動(dòng)注漿注膠滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案黃泥注漿是煤礦最重要的滅火方法之一。原理是泥漿中的水吸收大量熱量，起到滅火和降溫的作用。黃土覆蓋在浮煤表面，起到氧氣屏障的作用，防止氧化。灌漿用于防火滅火時(shí)，泥漿濃度對(duì)灌漿防火、滅火效果影響很大。泥漿濃度越大，效果越好?，F(xiàn)有注漿滅火系統(tǒng)的水土比通常為5:1左右，漿液損失大，注漿效率低。而且，倒黃泥時(shí)存在嚴(yán)重的“開(kāi)溝”現(xiàn)象，無(wú)法在大空間內(nèi)有效堆積。下層煤層開(kāi)采時(shí)也容易發(fā)生“泥漿”事故。當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤層自燃高溫點(diǎn)時(shí)，采用常規(guī)注水、注漿、噴灑抑制劑時(shí)，由于重力作用，煤漿流向低處，不能在高處堆積。 . ;礦漿流向低處沖出溝，不能有效降低塊煤部分的溫度。停止注漿后，氣流滲

30、透順暢，復(fù)燃速度非?？?。會(huì)促進(jìn)煤層自燃的發(fā)展，惡化工作環(huán)境，并有發(fā)生水、瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。使用氮?dú)饣蚨栊耘菽瓬缁饡r(shí)，需要密閉，氣體熱容量小，在高溫區(qū)能帶走的熱量有限，滅火周期很長(zhǎng)，火區(qū)復(fù)燃概率高。膠體滅火技術(shù)集堵漏、冷卻于一體，滅火效果好。它已成為煤層自燃火災(zāi)防治的主要技術(shù)手段之一。1 膠體滅火材料簡(jiǎn)介1.1 膠體滅火材料的分類及組成目前，煤礦使用的滅火膠體主要有四種：1）“凝膠”主要由硅膠組成，由基材（水玻璃）、混凝劑（碳酸氫鈉）、增強(qiáng)劑（黃土或粉煤灰等）和水按比例組成。2）“增稠膠體”由增稠懸浮劑（JXF1930）、黃土或粉煤灰和水按比例混合而成。3）“復(fù)合膠體”是由膠凝劑（FCJ12）、黃

31、土或粉煤灰和水按比例混合而成。4）“聚合物膠體”是由滅火劑（MCJ12）和水按比例混合而成。膠體中各種物質(zhì)的作用主要有以下幾點(diǎn)：1）水作為溶劑的主要作用是將各種成膠材料通過(guò)管道輸送到指定地點(diǎn)，起到吸熱降溫的作用。2）以粉煤灰或黃土為主要填充材料，填充浮煤孔隙，包裹煤體，隔離煤與氧氣的接觸，阻斷火勢(shì)的發(fā)展和蔓延，有利于形成再生的屋頂。3）膠體添加劑的主要作用是對(duì)水、粉煤灰或黃土漿進(jìn)行改性，提高其利用率，提高其消防性能，避免“水爆、爆漿”等二次事故的發(fā)生。1.2 膠體滅火材料的性能該膠體材料具有以下防火性能：1）定水降溫性能：膠體90%以上為水，將易流動(dòng)的水固化，充分發(fā)揮水的降溫作用；凝膠形成過(guò)程

32、是一個(gè)吸熱反應(yīng)，煤溫升高使膠體中的水汽化，同時(shí)吸收大量熱量。2）滲透堵漏性能：成膠材料是一種易流動(dòng)的液體，滲入煤層縫隙后形成膠體，堵塞漏氣通道。3）緩蝕性：混凝劑和基材本身都是緩蝕劑，兩者反應(yīng)生成的物質(zhì)也是緩蝕劑，膠體具有一般緩蝕劑的性能。4）熱穩(wěn)定性：膠體在1000多度的高溫下不會(huì)熔化或破裂，仍能保持完整，但會(huì)因失水慢而干燥開(kāi)裂。5）填充性能：增加增強(qiáng)劑（黃土、粉煤灰等）用量，增強(qiáng)膠體抗壓能力，高濃度膠體泥可填充高腔頂區(qū)。6）滅火安全：由于膠體具有放水的作用，用于撲滅煤火時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生大量的水和煤蒸氣，會(huì)惡化工作環(huán)境或引起爆炸。7）有效期：在正常情況下（T90%），膠體可長(zhǎng)期儲(chǔ)存在煤層中（13個(gè)月后現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量仍完好無(wú)損），防止煤層受在火區(qū)自燃或復(fù)燃。8）凝膠形成時(shí)間可控性：凝膠形成時(shí)間最短25s ，慢的可控制在2小時(shí)以上，便于針對(duì)不同點(diǎn)火條件和現(xiàn)場(chǎng)使用工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。為更好地發(fā)揮水、灌漿料、膠體材料的滅火性能，根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、使用條件、應(yīng)用工藝和原材料成本，森蘭科貿(mào)XX公司與科技大學(xué)聯(lián)合研制（增稠膠體）懸浮劑、（復(fù)合膠體）膠凝劑、（聚合物膠體）滅火劑等一系列新型膠體滅火材料。1.3 膠體滅火技術(shù)特點(diǎn)1）滅火速度快：由