預防性灌漿技術

預防性灌漿就是將水、黃土(或經破碎的頁岩、電廠粉煤灰等)按一定比例配製成泥漿，利用高度差或泥漿泵通過輸漿管路，將其輸送到採空區等可能發生自燃火災的地點，以防止自燃火災的發生。

基本介紹

• 中文名：預防性灌漿技術
• 外文名：Preventive grouting technique
• 學科：礦山工程
• 作用：防止自燃火災
• 方法：采前預灌等
• 材料：水、黃土

防護作用

泥漿預防自燃火災的作用是：①隔絕氧氣。泥漿灌入採空區後，其中的固體物沉澱，充填於煤、岩碎塊的縫隙之間，並將碎煤包裹起來。這樣，不僅增加了採空區的密實程度，減少了漏風，而且又防止了碎煤氧化。②吸熱降溫。泥漿能增加碎煤的濕潤，並吸熱降溫，從而抑制煤的氧化進程。

采前預灌

井田內老窯自然發火嚴重，在這種井田開採時，應採用采前預灌，如圖1所示。這種方法是在岩石運輸巷和迴風巷掘出後、分層巷未掘通前，打鑽探明老窯採空區的分布情況，要求鑽孔經岩石穿透煤層到煤層頂板，終孔間距為30～50m，當工作面的長度超過90m時，應在岩石運輸巷和迴風巷都布置鑽孔，兩巷中鑽孔的位置要錯開，鑽孔呈放射狀，然後鑽孔和灌漿管連線即可灌漿。灌漿過程應連續，灌滿一個再接另一個，把整個工作面的老空區灌滿後，經足夠的脫水時間後，方可進行開採。

圖1

隨采隨灌

隨采隨灌是為防止工作面後方採空區遺留煤的自燃，另外，對於厚煤層分層開採形成再生頂板起到膠結作用。隨采隨灌可分為埋管灌漿、插管灌漿、鑽孔灌漿和向採空區灑漿等方法。

圖2

埋管灌漿法如圖2所示，當工作面推進時，在放頂前，沿迴風巷在採空區預先鋪好灌漿管路，灌漿管路埋入冒落區10～15m，可採取臨時木垛保護灌漿管路，灌漿完畢後用回柱絞車牽引灌漿管路。

插管灌漿法如圖3所示，放頂前，用木垛維護迴風巷8～10m，將灌漿管路插到採空區冒落體上方，灌漿管每隔8m移動一次，灌漿完畢後撤出灌漿管。

鑽孔灌漿法如圖3所示，在開採煤層已有的巷道或專門開鑿的底板灌漿道內，每隔10～15m向採空區打鑽灌漿，為了減少鑽孔長度和便於操作，可沿灌漿道每隔20～30m開鑿一小巷(鑽窩)，在此向採空區打鑽灌漿(圖4-7)。

圖3

灑漿法就是從灌漿管接出一段膠管，在工作面放頂時，沿工作面自下而上向採空區冒落岩塊上灑漿。為安全和工作方便，灑漿一般落後於放頂15～20m。灑漿通常作為灌漿的一種補充措施，使整個採空區特別是下半段採空區也能灌到足夠的泥漿。

采後灌漿

當煤層的自然發火期較長時，為避免採煤、灌漿工作互相干擾，可在一個採區結束後封閉停采線的上下出口，然後在上出口的密閉內插管並大量灌漿(圖4)。采後灌漿的目的一是充填最易發生自燃火災的停采線空間，二是封閉整個採空區。

圖4

灌漿材料應選擇滲水性強、脫水快、收縮量小、不含可燃物、能就地取材以及便於開採、運輸和製備的灌漿材料。可選用含砂量不超過30%的砂質黏土;或者用黏土和10%的砂子(按體積計)配製成泥漿。