远距离注泥浆系统在矿井防灭火中的应用

1、文档编码 : CF8C7Y9K9O6 HQ8Q10P4Z5Y4 ZD6Q2D7C2C2远距离注泥浆系统在矿井防灭火中的应用沈阳煤业集团公司清水二井煤矿远距离注泥浆系统在矿井防灭火中的应用高成党、吴北宁、陈兆虎（沈阳煤业集团公司 清水二井煤矿）摘 要 ：清 水 二 井 煤 矿 南 二 采 区 05 号 采 煤 工 作 面 ,为 易 自 燃 煤 层 综 采 放 顶 煤 工 作 面 ；近 年 来 ,综 采 放 顶 煤 技 术 的 推 广 和 应 用 ,对 实 现 矿 井 高 产 高 效 起 到 重 要 作 用 , 取 得 了良 好 的 经 济 效 益 ； 但 是 , 由 于 综 放 面 采 空 区

2、冒 落 空 间 大 , 漏 风 严肃 , 使 得 采 空 区 残 留 煤 的 自 燃 危 险 性 增 强 ,严 重 威 胁 着 综 放 面 的 安 全 生 产 ； 远距离注泥 浆系统在矿井防灭火中就起到了重要作用；关 键 词 ： 易 自 燃 煤 层 ； 自 燃 危 险 性 ； 远距离注泥浆系统 一 、 地 质 概 况 1、 开 采 煤 层 煤 的 自 燃 倾 向 性 鉴 定 根 据 辽 宁 省 煤 炭 工 业 管 理 局（ 辽 煤 生 产 2022348 号 ）瓦 斯 鉴 定 文 件 的 批 复 及 开 采 甲 2 煤 层 的 自 燃 倾 向 性 试 验 , 委 托 煤 科 研 究 总 院 抚

3、 顺 分 院 鉴 定 情 况 结 果 见 表 ：自燃倾向性鉴定表煤层水份灰份分析项目真密度自燃倾向性检验检验挥发份 Vdaf全硫 %（St.d ）吸氧量 ml/g. 干煤自燃倾 向等级名称（%）（%）结果3 TRDg/cmMadAad甲2 煤层10.646.5044.321.390.72类简洁自燃清 水 煤 矿 煤 层 倾 向 为 类 极 易 自 燃 煤 层 , 发 火 期 1 3 个 月 ,最 短 24 天 ；为 了 有 效 防 治 综 放 面 采 空 区 残 留 煤 发 生 自 然 发 火 ,采用 远 距 离 注 泥 浆 系 统 对 采 空 区 两 端 头 的 大 量 残 留 煤 进 行

4、注 泥 浆 封 堵 , 防 治 漏 风 , 是 处 理 采 空 区 自 燃 隐 患 的 最 可 行 、 最 有 效 、 最 经 济 的 措 施 ；2、 工 作 面 概 况 南 二 采 区 05 号 综 放 工 作 面（ 简 称 :05 号 综 放 面 ）,采 用 走 向 长 壁 后 退 式 综 合 机 械 化 全 部 垮 落 法 放 顶 煤 开 采； 位 于 南 二 采 区 皮 带 道 及 南 二 采 区 04 号 综 放 工 作 面 的 西 部 ；05 号 综 放 面 东 以 停 采 线 为 界 , 北 以 回 顺 为 界 , 南 以 运 顺 为 界 , 西 以 开切 眼 为 界 ； 运 顺

5、 、 回 顺 切 眼 周 围 为 原 始 煤 层 ； 工 作 面 倾 斜 长 为 100 米 , 走 向 长 为 760 米 , 总 可 采 面 积 71556 ； 该 采 面 地 质 构 造 复 杂 , 断 层 较 多 , 由 于 工 作 面 走 向 较 长 , 使 该 采 面 在 顺 槽 掘 进 到 工 作 面 回 采 期 间 , 始 终 存 在 自 然 发 火 隐 患 ；二 、 注 浆 防 火 机 理 把 MA矿 用 防灭 火 剂 和 水 与 白 泥混 合 、 搅 拌 , 比 例 为 1:100 ：50, 配 制 成 一 定 浓 度 的 阻 化 泥 浆 ； 一 桶 白 泥 浆 150kg

6、 , 加 入 MA矿 用 防 火 剂 1kg ,采 用 高 压 注 浆 泵 把 泥 浆 通 过 输 浆 管 路 注 入 或 喷 洒 在 采 空 区 里 , 集 阻 燃 、 阻 氧 化 、 防 灭 火 于 一 体 , 保 水 时 间 长 , 可 耐 800 的 高 温 ,达 到 采 面 防 火 和 灭 火 的 目 的 ；注 浆 防 灭 火 的 作 用 为 ：充 填 煤 岩 裂 隙 及 其 孔 隙 的 表 面 , 增 大 氧 气 扩 散 的 阻 力 , 减 小 煤 与 氧 的 接 触 和 反 应 面 积 ； 浆 水 浸 润 煤 体 , 增 加 煤 的 外 在 水 份 , 吸 热 冷 却 煤 岩 ；

7、 加 速 采 空 区 冒 落 煤 岩 的 胶 结 , 增 加 采 空 区 的 气 密 性 ；抑 制 煤 在 低 温 时 的 氧 化 速 度 , 延 长 自 然 发 火 期 ； 搅 拌 配 置 后 的 泥浆 , 防 火 时 能 够 侵 入 到 煤 的 层 理 、 节 理 和 细 小 的 裂 隙 中 , 在 煤 的 表 面 形 成 稳 定 的 抗 氧 化 含 水 膜 , 可 充 分 包 裹 煤 炭 颗 粒 , 隔 绝 与 氧 气 的 接 触 , 从 而 进 一 步 提 高 防 火 功 效 , 并 具 有 失 水 再 生 能 力 ； 对 保 证 矿 井 安 全 生 产 起 着 重 要 的 作 用 ；

8、三 、 远 距 离 注 泥 浆 系 统远 距 离 注 泥 浆 系 统 由 制 浆 、 输 浆 和 注 浆 三 部 分 组 成 ；（ 一 ） 浆 液 的 制 备1、 浆 液 性 能 ； 对 浆 液 性 能 的 基 本 要 求 是 ： 浓 度 适 当 , 渗 透 能 力 强 ；2、 浆 材 的 选 取 ； 浆 材 必 须 满 足 下 列 基 本 要 求 ：（ 1） 不 含 或 少 含 可 燃 和 自 燃 物 质 ；（ 2）不 含 催 化 物 质 ,（ 3）粒度 一 般 不 大 于 2mm,而 且 细 小 颗 粒 应 占 大 部 分 ； 、 制 做 浆 液 的 工 艺制 做 风 动 泥 浆 搅 拌

9、机 ,浆 材 不 需 浸 泡 ,可 直 接 搅 拌 使 用 ；搅 拌 后 的 泥 浆 进 入 储 浆 池 , 泥 浆 在 引 入 注 浆 管 前 , 设 两 层 过 滤 筛 子 ,注 浆 时 应 及 时 清 除 筛 前 的 碴 料 ；（ 二 ） 浆 液的 输 送 在 采 用 高 压 注 浆 泵 前 , 用 漏 斗 式 低 压 注 浆 泵 , 压 力 低 , 输 送 距 离 短 , 只 能 安 装 在 距 注 浆 点 50m 范 围 内 , 频 繁 挪 设 注 浆 泵 , 劳动 量 大 , 与 采 面 生 产 相 互 影 响 , 运 送 白 泥 距 离 远 , 很 难 保 证 注 浆 量 ；效

10、率 低 、防 火 效 果 差 ；现 在 采 面 回 顺 口 安 装 2 台 高 压 注 浆 泵 ,管 路 铺 至 工 作 面 上 下 口 ,单 个 输 浆 管 路 距 离 在 500 米 左 右 ；以 1000 米 的 顺 槽 计 , 采 完 一 个 采 面 , 安 装 2 次 注 浆 泵 就 能 满 足 要 求 , 注 浆 泵 采 用 双 液 调 速 高 压 注 浆 泵 , 型 号 为 2TGZ-60/210 型 ； 吸 浆 管 采 用 30mm 1500mm胶 管 ；注 浆 高 压 管 采 用 20mm；注 浆 压 力 ：620Mpa,注 浆 时 间 根 据 现 场 实 际 情 况 确 定

11、 ；经 实 践 大 大 提 高 了 注 浆 效 率 和 防 火 效 果 ； 为 安 全 回 采 提 供 保 障 ；压风管进水管风动手柄注料管出料管吸料管风动搅拌机 双液调速高压注浆泵储浆池（ 三 ） 注 浆防 火 方 法按 与 回 采 的 关 系 分 ：采 前 预 注 、随 采 随 注 、采 后 封 闭 注 浆 三 种 ；1、采 前 预 注 ：在 两 顺 掘 进 期 间 采 用 锚 网 、锚 索 、喷 浆 联 合 支 护 方 式 , 喷 浆 的 目 的 主 要 是 隔 绝 空 气 与 煤 体 的 接触 , 降 低 煤 炭 氧 化 速度 ； 对 巷 道 掘 进 过 程 中 出 现 的 高 顶 ,

12、 进 行 预埋 铁 管 注 泥 浆 充 填 料等 ； 当 顺 槽 掘 进 完 成 后 , 受 压 力 影 响 , 巷 道 会 出 现 裂 缝 , 喷 浆 脱 落 等 现 象 , 这 时 及 时 重 新 打 孔 , 补 注 泥 浆 充 填 ； 对 开 切 眼 顶 板 离 层 、 漏 顶 地 点 及 时 打 眼 将 顶 板 空 间 及 裂 隙 充填 泥 浆 ； 这 种 注 浆 方 法 适 用 于 开 采 易 自 燃 特 厚 煤 层 ；2、随 采 随 注 ：随 工 作 面 回 采向 采 空 区 注 泥 浆 ；随 采 随 注 采 用 埋 管 注 浆 、 插 管 注 浆 、 洒 浆 、 打 钻 注 浆

13、等 多 种 方 法 ； 每 个 原 班 及 时 对 上 、 下 尾 巷 放 下 的 浮 煤 清 净 运 走 , 并 注 泥 浆 将 煤 炭 包 裹 , 防 止 氧 化 ； 每 7 天 对 上 、 下 尾 巷 进 行 封 堵 1 次 , 主 要 是 注 泥 浆 , 防 止 向 空 区 漏 风 ；（ 附 图 ）综放面回顺封堵墙白泥液压支架综放面运顺A封堵墙白泥AA A剖面3、 采 后 注 浆 ： 利 用 钻 孔 向 工 作 面 后 部 采 空 区 内 注 浆 , 再 喷浆 堵漏；运输顺槽和回风顺槽进行封闭喷浆,削减停采线邻近两巷的漏风；对两端头的大量残留煤注泥浆进行封堵,防止漏风；采 空 区 封 闭 后 , 在 密 闭 墙 内 插 管 注 浆 , 防 止 停 采 线 残 留 煤 自 燃 ；注砂封闭段注泥浆管 泥浆观测孔四 终止语（