建筑施工論文發(fā)表期刊推薦《浙江建筑》(月刊)創(chuàng)刊于1984年，由激光省建筑科學(xué)設(shè)計(jì)研究院、浙江省土木建筑學(xué)會主辦。本刊始終遵循“提高與普及相結(jié)合，理論與實(shí)踐密切聯(lián)系，面 向生產(chǎn)，注重運(yùn)用，圍繞我省經(jīng)濟(jì)建設(shè)的中心任務(wù)不斷開拓創(chuàng)新，推動我省建設(shè)科技進(jìn)步”的辦刊宗旨。
　　【摘 要】本文主要從灌漿防滅火技術(shù)的特點(diǎn)、灌漿系統(tǒng)、灌漿方法、灌漿參數(shù)的選擇、灌漿材料的選擇等方面對灌漿防滅火進(jìn)行了簡要地介紹。

　　【關(guān)鍵詞】建筑施工論文發(fā)表,灌漿法,礦井防滅火

　　1 引言

　　煤礦井下火災(zāi)是嚴(yán)重威脅礦井生產(chǎn)安全的五大災(zāi)害之一，它不僅會對井下工人的生命和財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生巨大的威脅，還有可能燒毀大量寶貴的資源，因此如何有效的防治礦井火災(zāi)成了擺在廣大科研工作者和現(xiàn)場技術(shù)人員面前的一個(gè)難題。防治礦井火災(zāi)的方法和手段有很多，比如說灌漿防滅火、阻化劑防滅火、凝膠防滅火、注氮防滅火、均壓防滅火、堵漏風(fēng)及固化泡沫防滅火技術(shù)等等，這些技術(shù)各有特點(diǎn)，也都有各自使用的條件或者范圍，它們都對保證礦井安全生產(chǎn)起了重要作用，本文主要是結(jié)合筆者對于礦井防滅火的一些粗淺的認(rèn)識，談?wù)劰酀{法對采空區(qū)進(jìn)行防滅火。

　　2 灌漿防滅火技術(shù)的特點(diǎn)

　　灌漿防滅火是防治煤自然發(fā)火的直接技術(shù)。灌漿就是把粘土、粉碎的頁巖、電廠飛灰等固體材料與水混合、攪拌，配制成一定濃度的漿液，借助輸漿管路注入或噴灑在采空區(qū)里，達(dá)到防火和滅火的目的。 它的主要特點(diǎn)是通過一定濃度的漿液包裹煤體，一方面起到隔絕煤體與氧氣的作用，使之缺少助燃劑從而到達(dá)滅火的作用，另一方面通過漿液中的水等液體蒸發(fā)吸收熱量，從而降低煤體的溫度，進(jìn)而起到滅火的功效，另外，它還能起到膠結(jié)底板，進(jìn)而增加漏風(fēng)阻力的目的，最終減少漏風(fēng)和供氧。灌漿防火的實(shí)質(zhì)是抑制煤在低溫時(shí)的氧化速度，延長自然發(fā)火期。灌漿防滅火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)工藝較簡單，成本相對比較低廉，因而是礦井中使用最為廣泛、效果最好的一種技術(shù)。灌漿防滅火技術(shù)的缺點(diǎn)是受重力作用的影響，漿體只流向地勢低處，不能向高處堆積，所以對高位火的作用有限; 由于漿液不一定能夠均勻的覆蓋浮煤，因此容易形成“拉溝”現(xiàn)象;另外，由于漿液具有一定的流動性，所以可能造成跑漿和潰漿現(xiàn)象，從而惡化工作環(huán)境，影響煤質(zhì)。

　　3 采空區(qū)灌漿防滅火的方法

　　3.1 灌漿系統(tǒng)

　　灌漿系統(tǒng)由制漿設(shè)備、輸漿管道和灌漿鉆孔三部分組成。目前灌漿使用的漿液的制備主要有水力制備和機(jī)械制備兩種方法。水力制備是利用高壓水槍沖刷松散的粘土層使水土混合形成泥漿，是一種操作較為簡單的制漿方式，但漿液濃度難以保證，防火效果差;機(jī)械制漿是按照一定的比例將制漿材料和水送入攪拌池，經(jīng)攪拌機(jī)攪拌，輸入注漿管路送至井下，但目前的灌漿系統(tǒng)普遍存在易堵管、輸漿力度小、漿材要求高、投資大等不足。目前已有煤礦防滅火灌漿系統(tǒng)選用移動式輕型設(shè)備、多組漿池協(xié)同灌漿、遠(yuǎn)距離輸漿等特點(diǎn)，經(jīng)過濾后有多個(gè)輸漿出口，可用黃土、粉煤灰等多種灌漿材料，具有設(shè)備簡單、投資少、建設(shè)速度快、輸漿力度大、防凍等優(yōu)點(diǎn)。

　　3.2 灌漿方法

　　預(yù)防性灌漿方法有多種，根據(jù)采煤與灌漿先后順序關(guān)系可分為：采前預(yù)灌、隨采隨灌和采后灌漿。

　　采前預(yù)灌就是在煤未開采之前即對煤層進(jìn)行灌漿，適用于老空區(qū)過多、自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井;隨采隨灌就是隨著采煤工作面推進(jìn)的同時(shí)向采空區(qū)灌漿，主要有鉆孔灌漿、埋管灌漿和灑漿，能及時(shí)將頂板冒落后的采空區(qū)進(jìn)行灌漿處理;采后灌漿就等回采結(jié)束后，將整個(gè)采空區(qū)封閉起來后進(jìn)行灌漿。為了保證及時(shí)、簡便處理處理自燃隱患，設(shè)計(jì)采用埋管灌漿法。

　　采用埋管灌漿法，在放頂前沿回風(fēng)巷在采空區(qū)預(yù)先鋪好灌漿管，預(yù)埋管一端通采空區(qū)，一端接膠管，膠管長一般為20～30m，灌漿隨工作面的推進(jìn)，用回柱絞車逐漸牽引灌漿管，牽引一定距離灌一次漿，要求工作面采空區(qū)能灌到足夠的泥漿。

　　3.3 灌漿參數(shù)的選擇

　　泥漿的水固比是反映泥漿濃度的指標(biāo)，是指泥漿中水與固體漿材的體積之比。水固比的大小影響著注漿的效果和泥漿的輸送。泥漿的水固比越小，則泥漿濃度越大，其粘度、穩(wěn)定性和致密性也越大，包裹遺煤隔離氧氣的效果也越好，但同時(shí)流散范圍也越小，輸漿管路容易堵塞;水固比大，則輸送相同體積的土所用的水量大，包裹和隔絕效果不好，礦井涌水量增加，在工作面后方采空區(qū)灌漿時(shí)容易流出而惡化工作面環(huán)境。漿液的水固比應(yīng)根據(jù)泥漿的輸送距離、煤層傾角，灌漿方式及灌漿材料和季節(jié)等因素通過試驗(yàn)確定，一般情況下為4：1，冬季為5：1。日灌漿所需漿材量、日灌漿量分別可以按照下面公式進(jìn)行計(jì)算 、 ，其中Q材代表日灌漿所需漿材量，m3/d;m代表煤層采高，m;L代表工作面日推進(jìn)度，m;H代表灌漿區(qū)傾斜長度，m;C代表回采率，%;K代表灌漿系數(shù)，為灌漿材料的固體體積與需要灌漿的采空區(qū)容積之比，一般取0.05～0.15;Q水2代表日灌漿用水量，m3/d;Q漿1代表日灌漿量，m3/d;M 代表泥漿制成率，取0.88。需要說明的是：灌漿系統(tǒng)的灌漿系數(shù)、水土比等各項(xiàng)參數(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中必須根據(jù)煤層發(fā)火情況、輸送距離、煤層傾角、灌漿方式及灌漿材料和季節(jié)等因素通過實(shí)驗(yàn)確定，以確保灌漿效果和生產(chǎn)的安全。另外，灌漿工作是與回采工作緊密配合進(jìn)行。

　　3.4 灌漿材料的選擇

　　選擇用于礦井防滅火的灌漿材料有一定的講究，所選材料要求顆粒要小于2mm，而且細(xì)小顆粒要占大部分;其主要的物理性能指標(biāo)如下，比重為：2.4～2.8t/m3;塑性指數(shù)為9～11(亞粘土);膠體混合物(按MgO含量計(jì))為25～30%;含砂量為25～30%;容易脫水和具有一定的穩(wěn)定性;不含有可燃物。

　　目前常用的灌漿材料有黃土、粉煤灰等。與黃土相比，粉煤灰的粒度較粗，但體積密度小。就注漿滅火而言，粉煤灰質(zhì)輕，顆粒表面具有一定光滑度，容易攪拌成漿，便于管道輸送。注入火區(qū)后流動性、穩(wěn)定性較好;粉煤灰具有一定的火山活性，其密封性能較好;粉煤灰親水性差，粒度又大于黃土，注漿后漿體達(dá)到靜態(tài)時(shí)脫水快，并隨著水的泄流帶走一部分熱量。因此粉煤灰用于注漿滅火，可以起到隔絕、包裹、降溫作用。

　　3.5 灌漿防滅火的安全措施

　　選擇好灌漿系統(tǒng)、灌漿方法和合適的灌漿參數(shù)、灌漿材料后，還要在灌漿后采取相應(yīng)的防止?jié)�漿、透水事故的措施，主要的安全措施有以下幾點(diǎn)。

　　(1)灌漿材料應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)定的要求，嚴(yán)格控制漿液泥水比，并控制灌漿量不使過大。

　　(2)工作面順槽內(nèi)設(shè)有水溝和集水坑，并配備小水泵，能夠滿足工作面俯斜開采時(shí)的涌水和漿液析水的排放要求。

　　(3)本礦井下灌漿采用隨采隨灌方式，一部分灌漿水會從采空區(qū)流入工作面運(yùn)輸機(jī)道或順槽水溝內(nèi)，這時(shí)最好在巷道內(nèi)構(gòu)筑濾漿密閉將泥漿滯留于采空區(qū)，使水放出。

　　(4)加強(qiáng)水情觀測，對采空區(qū)的灌漿量與排水量進(jìn)行觀測記錄。排水量過少，灌漿區(qū)內(nèi)可能有泥漿水積存;排水中含泥量較大，采空區(qū)可能形成了泥漿通路。

　　(5)采完畢的工作面與接替工作面間留有20m保安煤柱，聯(lián)絡(luò)巷及時(shí)按要求密閉并在密閉上部安置放水管，可保證工作面回采時(shí)采空區(qū)積水不致潰入生產(chǎn)工作面順槽。如發(fā)現(xiàn)密閉內(nèi)積水較多，必須制定措施，或進(jìn)行放水。

　　(6)加強(qiáng)管路檢修。

　　4 結(jié)束語

　　由于灌漿防滅火技術(shù)整個(gè)工藝較簡單，成本相對比較低廉，因而在礦井防滅火中占據(jù)非常重要的地位。本文主要是結(jié)合筆者對于礦井防滅火的一些粗淺的認(rèn)識，從灌漿防滅火技術(shù)的特點(diǎn)、灌漿系統(tǒng)、灌漿方法、灌漿參數(shù)的選擇、灌漿材料的選擇等方面對灌漿防滅火進(jìn)行了簡要地介紹，希望能夠起到一個(gè)拋磚引玉的作用。

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