煤層自燃多功能灌漿注膠防滅火系統(tǒng)及其應用

1、 煤層自燃多功能灌漿注膠防滅火系統(tǒng)及其應用 1引言 黃泥灌漿是煤層自燃火災防治的主要手段之一1，由于某些地區(qū)（尤其是煤層自燃嚴峻的西部地區(qū)）黃土資源匱乏，有必要采納一些替代材料用于灌漿防滅火，且現(xiàn)有灌漿防滅火系統(tǒng)的制漿濃度無法掌握，水土比通常較低，井下漿液流失量大，灌漿效率低，若提高泥漿濃度，黃土易在管路中沉降，消失堵塞管路的問題。膠體防滅火技術(shù)26集堵漏、降溫于一體，防滅火效果佳，已成為煤層自燃火災治理的主要技術(shù)手段之一，但采納井下移動式注膠防滅火系統(tǒng)，設(shè)備安裝運行及材料運輸均不能快速實施，且注膠流量小，材料運輸量大，使得滅火效率降低。因此，有必要依據(jù)各地的實際狀況，建立多功能灌漿注膠防滅火

2、系統(tǒng)，使其能夠使用黃土、粉煤灰、砂土、矸石等多種灌漿材料，且實現(xiàn)不同濃度漿液的制備及高濃度漿液的管路輸送，提高灌漿效率，并通過向灌漿系統(tǒng)中加入少量外加劑，實現(xiàn)壓注凝膠和復合膠體材料等功能，有針對性地處理各種不憐憫況下的煤層自燃。2系統(tǒng)構(gòu)成及功能礦井多功能灌漿注膠防滅火系統(tǒng)由地面和井下兩部分組成，系統(tǒng)構(gòu)成見圖1、圖2和圖3，對于地面煤層自燃火災防治，僅需將井下部分移至地面即可。2.1灌漿各種制漿料通過漿料破裂過濾及輸送系統(tǒng)送至連續(xù)式定量制漿系統(tǒng)內(nèi)，與水泵輸送過來的水定量混合（水土比為1：11：0可調(diào)）、攪拌成漿后，輸送至濾漿機過濾，然后由渣漿泵輸送至井下灌漿管網(wǎng)系統(tǒng)，輸送到灌漿地點。2.2壓注稠

3、化膠體漿液濃度較大，或使用沉降速度較快的砂土或粉煤灰制漿時，需通過外加劑添加系統(tǒng)A向漿液中加入稠化懸浮劑，形成稠化膠體后，再輸送至灌漿管網(wǎng)。稠化膠體由稠化懸浮劑、水和制漿料構(gòu)成，見圖4。稠化懸浮劑能提高漿液粘度，使砂、土或粉煤灰懸浮，漿液在使用過程中不泌水、不離析，便于泵送和管路運輸，稠化懸浮劑添加量0.06%左右，成本約69元/m3。稠化膠體流淌性好，可遠距離輸送不堵管，且成本低。主要用于停采線、切眼、采空區(qū)等大面積區(qū)域灌漿防滅火。2.3壓注凝膠凝膠由基料、促凝劑、制漿料和水按肯定比例混合而成，見圖5?；虾痛倌齽┛傆昧繛?013%，制漿料為030%，每立方膠體材料成本約60100元。主要用于煤層頂部火災、空洞及兩道密閉間的充填堵漏。在灌漿站通過外加劑添加系統(tǒng)B將基料加入灌漿管網(wǎng)，在井下用漿地點四周通過外加劑添加系統(tǒng)D將促凝劑加入灌漿管網(wǎng)內(nèi)。2.4壓注復合膠體復合膠體（圖6）由稠化懸浮劑、膠凝劑、水和制漿料構(gòu)成。稠化懸浮劑用量0.06%、膠凝劑用量0.06%，膠體成本約1518元/m3。膠體成本低，有肯定的可積累性，具有粘彈性，主要用于井下動壓帶和大范圍火區(qū)的防治。在灌漿站通過外加劑添加系統(tǒng)