煤自燃預(yù)測(cè)及防治新技術(shù)

煤炭自燃預(yù)測(cè)及防治新技術(shù)

我國(guó)煤炭自燃火災(zāi)十分嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)北方七省煤層露頭火災(zāi)著火面積有720km2，累計(jì)已燒毀煤量42億噸以上。一、概述

煤礦、電廠、運(yùn)煤碼頭港口等地面儲(chǔ)煤場(chǎng)煤堆也時(shí)常發(fā)生自燃。大同礦務(wù)局十年內(nèi)煤場(chǎng)堆煤自燃累計(jì)燒毀煤量1000多萬(wàn)噸，損失達(dá)12億元以上。一、概述

地下開(kāi)采的煤礦，大約有56%存在自然發(fā)火危險(xiǎn)，且隨著厚煤層綜采放頂煤技術(shù)的推廣，以往不易著火的礦井，也頻繁出現(xiàn)自燃火災(zāi)，據(jù)1996年統(tǒng)計(jì)，國(guó)有煤礦全年自然發(fā)火548次，至年底仍殘存火區(qū)255處，凍結(jié)煤量4000多萬(wàn)噸，直接和間接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)50億元火火巷道巖層一、概述煤炭自燃火災(zāi)造成巨大的能源浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染，也威脅著煤礦工人的生命安全，成為制約我國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。二十世紀(jì)八十年代末至本世紀(jì)初，西安科技學(xué)院開(kāi)發(fā)了煤炭自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)及防治新技術(shù)，徹底解決了煤炭自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)及防治技術(shù)多年來(lái)一直沒(méi)有解決的幾大難題：

1）煤炭自燃過(guò)程模擬及相關(guān)參數(shù)測(cè)試；2）煤層自燃危險(xiǎn)區(qū)域和發(fā)火時(shí)間預(yù)測(cè)；3）針對(duì)煤層自燃火災(zāi)特點(diǎn)的防治技術(shù)。一、概述（一）煤自燃過(guò)程實(shí)驗(yàn)?zāi)M煤自燃的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)極其復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)變化的、自動(dòng)加速的物理化學(xué)過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)緩慢地自動(dòng)放熱升溫最后引起燃燒的過(guò)程。

要通過(guò)實(shí)驗(yàn)真實(shí)地模擬煤的自然發(fā)火過(guò)程，必須做到煤氧復(fù)合條件、蓄熱升溫條件和漏風(fēng)條件相似，即實(shí)驗(yàn)測(cè)試條件應(yīng)與實(shí)際條件相近。

模擬實(shí)驗(yàn)的用途：

1）使防止煤層自燃的技術(shù)措施在煤層最短自然發(fā)火期內(nèi)完成；

2）在由隱患發(fā)展到著火溫度最短需要的時(shí)間內(nèi)完成治理措施，從而起到防患于未燃的目的。二、煤炭自燃過(guò)程模擬及相關(guān)參數(shù)測(cè)試（一）煤自燃過(guò)程實(shí)驗(yàn)?zāi)M二、煤炭自燃過(guò)程模擬及相關(guān)參數(shù)測(cè)試

煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝煤1500kg，模擬現(xiàn)場(chǎng)自然發(fā)火條件（起始溫度、濕度和蓄散熱條件），用氣體壓縮機(jī)供入風(fēng)量，依靠松散煤體自身氧化放熱量，引起煤體升溫，直至發(fā)生自燃，真實(shí)地模擬了煤自然發(fā)火的全過(guò)程。

（二）煤自燃性衡量指標(biāo)及測(cè)算方法二、煤炭自燃過(guò)程模擬及相關(guān)參數(shù)測(cè)試

煤的自燃性必須同時(shí)從氧化性和放熱性兩個(gè)方面考察，也就是說(shuō)不僅要考察某一種煤與氧的作用能力大小，同時(shí)還要考察這種煤與氧作用時(shí)放熱能力的強(qiáng)弱。煤在不同溫度時(shí)的耗氧速度和放熱強(qiáng)度可由以下兩式得到。（三）煤自燃特征溫度和標(biāo)志氣體二、煤炭自燃過(guò)程模擬及相關(guān)參數(shù)測(cè)試通過(guò)煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)，可測(cè)定出煤自燃臨界溫度、干裂溫度、冒青煙溫度、冒濃煙溫度、標(biāo)志氣體參數(shù)及不同特征溫度距著火的最短時(shí)間，為煤自燃所處的階段提供依據(jù)。圖2東灘煤樣煤溫與供風(fēng)時(shí)間關(guān)系曲線圖3自燃標(biāo)志氣體隨溫度變化曲線（四）實(shí)驗(yàn)自然發(fā)火期二、煤炭自燃過(guò)程模擬及相關(guān)參數(shù)測(cè)試

自然發(fā)火期是井下防滅火工作最為關(guān)注的參數(shù)之一，實(shí)驗(yàn)自然發(fā)火期為在實(shí)驗(yàn)條件下，使松散煤體從供風(fēng)開(kāi)始到冒青煙所經(jīng)歷的時(shí)間。它反映了實(shí)驗(yàn)條件下的最短自然發(fā)火期，其意義在于確定各類煤體相對(duì)自然發(fā)火性的強(qiáng)弱。相同實(shí)驗(yàn)條件下，不同煤樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可相互比較。

（五）煤自燃過(guò)程的數(shù)值模擬二、煤炭自燃過(guò)程模擬及相關(guān)參數(shù)測(cè)試煤低溫自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，不能對(duì)同一煤樣進(jìn)行各種條件下的自然發(fā)火過(guò)程模擬。因此，有必要在煤低溫自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，建立數(shù)學(xué)、力學(xué)模型，模擬各種條件下的煤炭自燃過(guò)程，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)的不足。（五）煤自燃過(guò)程的數(shù)值模擬二、煤炭自燃過(guò)程模擬及相關(guān)參數(shù)測(cè)試（六）應(yīng)用情況二、煤炭自燃過(guò)程模擬及相關(guān)參數(shù)測(cè)試十幾年來(lái)，利用自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了70多次的實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)得的最短自然發(fā)火期與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際基本相符，實(shí)驗(yàn)測(cè)定的煤自燃特征溫度和氣體指標(biāo)與實(shí)際基本吻合。

項(xiàng)目東灘礦鮑店礦興隆莊礦濟(jì)二礦濟(jì)三礦特征溫度實(shí)驗(yàn)起始溫度21℃20℃28.7℃26.1℃26.1℃礦井地溫28～33℃25～28℃30～33℃25～30℃25～30℃臨界溫度65～75℃70～75℃75～85℃75～80℃70～80℃干裂溫度100～110100～110100～110100～110100～110冒青煙溫度300℃300℃310℃310℃310℃冒濃煙溫度400℃400℃420℃420℃420℃最短自然發(fā)火期按實(shí)驗(yàn)始溫33d30d34d32d36d按標(biāo)準(zhǔn)（25℃）27d25d38d34d39d按礦井地溫25d25d30d29d31d實(shí)際最短自然發(fā)火期18d26d22d33d--（一）采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

1）三帶的靜態(tài)劃分三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)煤自燃危險(xiǎn)性由內(nèi)因和外因共同決定，煤自燃的內(nèi)因是煤自身氧化放熱性能的強(qiáng)弱，對(duì)于特定的煤層，煤自身的氧化放熱性能一定，能否發(fā)生自燃，主要取決于外部蓄熱環(huán)境。我們把能夠引起煤自燃的必要條件的極限值稱為煤自燃極限參數(shù)（此時(shí)煤自身氧化放熱強(qiáng)度等于周?chē)h(huán)境的散熱強(qiáng)度）。對(duì)于采空區(qū)來(lái)說(shuō)主要有：最小浮煤厚度；下限氧濃度；上限漏風(fēng)強(qiáng)度。

三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)

采空區(qū)氧化升溫帶必須具備能夠使散熱強(qiáng)度小于放熱強(qiáng)度的外界條件，即采空區(qū)氧化升溫帶的范圍滿足條件為的區(qū)域。采空區(qū)窒熄帶的范圍滿足條件為的區(qū)域，散熱帶的范圍滿足條件為的區(qū)域。圖4采空區(qū)三帶的靜態(tài)劃分

（一）采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

1）三帶的靜態(tài)劃分根據(jù)煤自燃性實(shí)驗(yàn)測(cè)定的參數(shù)和井下實(shí)際條件，可以測(cè)算出采空區(qū)煤自燃極限參數(shù)值。三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)（一）采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

1）三帶的靜態(tài)劃分采空區(qū)內(nèi)只有氧化升溫帶范圍內(nèi)的浮煤才有可能發(fā)生自燃，采空區(qū)氧化自燃區(qū)域包含在氧化升溫帶中。除了上述條件外，采空區(qū)浮煤自燃還需要有充足的時(shí)間。由于工作面不斷推進(jìn)，使得采空區(qū)三帶動(dòng)態(tài)移動(dòng)。因此，還必須根據(jù)工作面實(shí)際推進(jìn)速度及氧化升溫帶的動(dòng)態(tài)變化情況，進(jìn)一步確定出采空區(qū)氧化自燃區(qū)域。三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)（一）采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

2）氧化自燃區(qū)域判定根據(jù)煤層最短自然發(fā)火期和工作面推進(jìn)速度，可計(jì)算出工作面在該時(shí)間內(nèi)的推進(jìn)距離，即采空區(qū)內(nèi)氧化升溫帶長(zhǎng)度L小于L0的區(qū)域，浮煤不會(huì)自燃。氧化帶長(zhǎng)度大于L0的區(qū)域，浮煤有可能發(fā)生自燃，采空區(qū)氧化升溫帶內(nèi)L-L0的區(qū)域即為氧化自燃區(qū)域。根據(jù)采空區(qū)氧化升溫帶長(zhǎng)度和煤層最短自然發(fā)火期，可推算出工作面安全推進(jìn)速度，即(m/d)當(dāng)工作面推進(jìn)速度大于安全推進(jìn)度時(shí)，采空區(qū)浮煤就不會(huì)發(fā)生自燃。三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)（一）采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

2）氧化自燃區(qū)域判定三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)

根據(jù)煤自然發(fā)火數(shù)學(xué)模型，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件和工作面推進(jìn)速度，采用計(jì)算機(jī)模擬，可推算出工作面在不同推進(jìn)速度時(shí)，采空區(qū)高溫點(diǎn)的移動(dòng)變化趨勢(shì)及最短自然發(fā)火期。圖5忻州窯礦8916面不同推進(jìn)度時(shí)采空區(qū)自燃預(yù)測(cè)結(jié)果圖

（一）采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

3）采空區(qū)遺煤自燃預(yù)測(cè)三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)采空區(qū)遺煤自燃預(yù)測(cè)框圖（一）采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

3）采空區(qū)遺煤自燃預(yù)測(cè)（二）巷道自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)

易燃特厚煤層綜放面進(jìn)、回風(fēng)巷道沿底板掘進(jìn)，巷道頂部留有幾米厚的頂煤；有些礦為了提高資源回收率和避開(kāi)應(yīng)力集中帶，巷道只留設(shè)3米左右的小煤柱，沿相鄰采空區(qū)掘進(jìn)。由于受采掘的應(yīng)力分布、相鄰工作面采動(dòng)壓力以及地質(zhì)構(gòu)造影響，巷道頂煤經(jīng)常破碎、冒頂或離層，沿空側(cè)小煤柱壓裂、壓酥或掘透煤柱，造成綜放面巷道自然發(fā)火頻繁。巷道頂煤和煤柱由于漏風(fēng)供氧條件和散熱條件不同，極限參數(shù)的計(jì)算方法也不同。①

巷道風(fēng)量與對(duì)流換熱系數(shù)

②巷道頂部下限氧濃度③

巷道頂部最小浮煤厚度

④

上限當(dāng)量粒度

（二）巷道自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定1）頂煤自燃極限參數(shù)三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)①下限氧濃度

②最小浮煤厚度

③上限當(dāng)量粒度④實(shí)際漏風(fēng)強(qiáng)度

（二）巷道自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

2）沿空側(cè)自燃極限參數(shù)三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)極易自燃區(qū)域易自燃區(qū)域可能自燃區(qū)域不自燃區(qū)域（二）巷道自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

3）自燃危險(xiǎn)區(qū)域劃分三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)（二）巷道自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

4）自燃危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測(cè)三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)巷道自燃危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測(cè)框圖（三）實(shí)際應(yīng)用

三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)

通過(guò)在大同忻州窯礦、義馬常村礦、陽(yáng)泉礦務(wù)局、銅川礦務(wù)局、兗州礦務(wù)局和石嘴山二礦的應(yīng)用，自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定及自然發(fā)火時(shí)間預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率達(dá)90%以上。根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域和自然發(fā)火時(shí)間的預(yù)測(cè)，可在不同的生產(chǎn)時(shí)期采取不同的防滅火措施，真正地做到加強(qiáng)預(yù)測(cè)、預(yù)防為主、重點(diǎn)治理。

15.0011.698.355.0015.0011.698.355.001.671.670.004m3.5m300oC200oC100oC50oC

沿空側(cè)無(wú)煤柱巷道

巷道風(fēng)量：300m3/min

巷道風(fēng)溫：26℃

1）起始溫度：30℃

自然發(fā)火時(shí)間：21天

2）起始溫度：60℃

自然發(fā)火時(shí)間：11天

3）起始溫度：100℃

自然發(fā)火(時(shí)間：5天

無(wú)煤柱巷道沿空側(cè)自然發(fā)火期預(yù)測(cè)（三）實(shí)際應(yīng)用

三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)

巷道頂煤破碎區(qū)域自然發(fā)火期預(yù)測(cè)沿空側(cè)無(wú)煤柱巷道

巷道風(fēng)量：300m3/min

巷道風(fēng)溫：26℃

1）起始溫度：30℃

自然發(fā)火時(shí)間：40天

2）起始溫度：60℃

自然發(fā)火時(shí)間：35天

3）起始溫度：100℃

自然發(fā)火(時(shí)間：10天

（三）實(shí)際應(yīng)用

三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)巷道斷層帶（極易自燃區(qū)域）自然發(fā)火期預(yù)測(cè)（三）實(shí)際應(yīng)用

三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)分別用水和膠體滅火后巷道火區(qū)復(fù)燃預(yù)測(cè)實(shí)例沿空側(cè)有3m較破碎煤柱高溫區(qū)（＞100℃）降為40℃巷道風(fēng)量：300m3/min巷道溫度：23℃滅火降溫后時(shí)間：4天沿空側(cè)有3m有壓裂破碎煤柱巷道風(fēng)量：800m3/min巷道溫度：21℃用膠體滅火后高溫區(qū)（＞70℃）降為40℃用膠體滅火后時(shí)間：15天用水滅火后火區(qū)復(fù)然預(yù)測(cè)圖用膠體滅火后火區(qū)復(fù)然預(yù)測(cè)圖（三）實(shí)際應(yīng)用

三、煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)（一）煤層自燃火災(zāi)的特點(diǎn)及對(duì)防治技術(shù)的要求四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)煤層自燃火災(zāi)的特點(diǎn)：1)自燃一般起源于距煤體暴露面一定距離的深部2)火源點(diǎn)隱蔽3)自燃區(qū)域熱容量大4)火區(qū)易復(fù)燃5)高溫位置較高6)產(chǎn)生有毒有害氣體（一）煤層自燃火災(zāi)的特點(diǎn)及對(duì)防治技術(shù)的要求四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)對(duì)防滅火材料的要求：1)吸熱降溫2)惰化和封閉煤表面活性結(jié)構(gòu)3)增大煤體導(dǎo)熱性和比熱4)能夠留存于高處5)熱穩(wěn)定性好,壽命長(zhǎng)6)無(wú)毒無(wú)害無(wú)腐蝕7)材料易得,且成本低廉（一）煤層自燃火災(zāi)的特點(diǎn)及對(duì)防治技術(shù)的要求四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)對(duì)防滅火工藝及裝備的要求1)靈活簡(jiǎn)便2)適應(yīng)性強(qiáng)3)穩(wěn)定可靠4)連接和運(yùn)輸方便（二）膠體防滅火技術(shù)的特色四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)針對(duì)上述要求開(kāi)發(fā)成功的煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)：膠體防滅技術(shù)具有如下特色：1）滅火速度快:由于膠體獨(dú)特的滅火性能，其滅火速度很快，通常巷道小范圍的火僅需幾小時(shí)即可撲滅,工作面后方大范圍的火也只需幾天即可撲滅。2）安全性好:膠體在松散煤體內(nèi)膠凝固化、堵塞漏風(fēng)通道,故有害氣體消失快；在高溫下，膠體不會(huì)產(chǎn)生大量水蒸汽,不存在水煤氣爆炸和水蒸汽傷人危險(xiǎn)。3）火區(qū)啟封時(shí)間短:注膠滅火工程實(shí)施完，不需等待（《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到啟封條件后還需觀察穩(wěn)定一個(gè)月才能啟封）,即可啟封火區(qū)。4）火區(qū)復(fù)燃性低:高溫區(qū)內(nèi)只要有膠體滲透到的地點(diǎn)都不會(huì)復(fù)燃。（三）膠體材料及其防滅火特性四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)膠體材料集堵漏、降溫、阻化、固結(jié)水等性能于一體，較好地解決了灌漿、注水的泄漏流失問(wèn)題。以硅膠為主體的凝膠、膠體泥漿和粉煤灰膠體由基料、促凝劑、增強(qiáng)劑（黃土或粉煤灰等）和溶劑（水）按一定比例混合而成?；虾痛倌齽┑目傆昧繛?0%左右，每立方膠體成本約為60~90元。復(fù)合膠體則是由有機(jī)高分子材料和水構(gòu)成，高分子材料（FHJ16）用量3‰左右，每立方膠體成本約為80~100元。復(fù)合膠體泥漿則是由有機(jī)高分子材料、水和粉煤灰（或黃土）構(gòu)成。高分子材料（FHJ16）用量為萬(wàn)分之三左右，每立方膠體成本約為10~15元。（三）膠體材料及其防滅火特性：膠體外觀四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)

凝膠復(fù)合膠體復(fù)合膠體泥漿粉煤灰膠體高分子泥砂膠體高分子粉煤灰膠體高分子黃土膠體無(wú)機(jī)硅膠（凝膠）有機(jī)高分子膠體（三）膠體材料及其防滅火特性：防滅火特性四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)1）固水:膠體中90%以上是水,易流動(dòng)的水被固結(jié),能充分發(fā)揮水的防滅火作用。2）降溫:成膠過(guò)程是吸熱反應(yīng),煤溫上升使膠體中的水汽化,也將吸收大量熱。3）滲透和堵漏:膠凝前能夠滲透到煤層縫隙中；膠凝后能堵住漏風(fēng)通道。4）阻化:促凝劑和基料本身都是阻化劑,兩者反應(yīng)生成的產(chǎn)物也是阻化劑；膠體具有通用阻化劑的性能,對(duì)高硫礦仍有良好的防滅火性能。5）耐高溫:在1000多度的高溫下膠體不熔化、不破裂,只是慢失水干裂,但殘?jiān)?增強(qiáng)劑和SiO2)仍充填著煤體孔隙；高濃度的膠體泥漿還可充填高冒空頂區(qū)。（三）膠體材料及其防滅火特性：防滅火特性四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)6）在井下正常情況下（T<28℃,濕度>90%）,膠體可長(zhǎng)期保存在煤層中（現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)十三個(gè)月仍完好），防止煤層自然發(fā)火或火區(qū)復(fù)燃。復(fù)合膠體除具有上述膠體性能外，還有如下特性：1）添加劑用量為千分之三時(shí)，與凝膠濃度為10%時(shí)性能相當(dāng)。2）膠體有粘彈性，能緊密充填于煤層間隙，即使煤層壓裂破碎也不會(huì)產(chǎn)生漏風(fēng)裂隙，可對(duì)移架、礦壓等造成的新裂隙進(jìn)行二次封堵。（三）防滅火裝備四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)MDZ-60型膠體防滅火系統(tǒng)（三）防滅火裝備四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)系統(tǒng)組成：1.碎土、濾土部分；2.制膠、濾漿部分；3.井下配套部分．主要技術(shù)參數(shù)：

總功率：150KW；制膠量：30m3/h≤Q≤60m3/h；供水量：大于40m3/h；水壓：大于0.3MPa；供料能力：大于40m3/h。主要用途：

使用黃土、砂土、粉煤灰等原料經(jīng)過(guò)注膠系統(tǒng)制成一定比例的膠體，通過(guò)注漿管路進(jìn)入井下注膠地點(diǎn)，在加入促凝劑后在指定的時(shí)間內(nèi)可轉(zhuǎn)化為固體（脫出極少量的清水）；可用于井下煤層的防火、滅火，采空區(qū)充填堵漏以及工作面頂板高處火區(qū)的撲滅。

圖例：

原料加入線路。膠體流動(dòng)線路。水玻璃流動(dòng)線路。清水流動(dòng)線路。促凝劑流動(dòng)線路。污水流動(dòng)線路。濾漿機(jī)，7.5KW皮帶機(jī)，4KW碎土機(jī)，共11KW定量送料機(jī)，37KW渣漿泵，55KW化工泵，3KW供水泵，15KW排水泵，3KW電磁流量計(jì)水玻璃池地面注膠站井下注膠點(diǎn)室外部分室內(nèi)部分，180M2ZJ系列智能化膠體防滅火系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：總功率：大于150KW；制膠量：30M3/h<Q<60M3/h;供水量：大于50M3/h;原料量：大于40M3/h;膠體體制備機(jī)，共32.5KW推土機(jī)、裝載機(jī)上料高度小于1.2米

煤礦用注漿機(jī)，5.5KW注膠地點(diǎn)定量送料機(jī)側(cè)視MDZ系列智能化膠體防滅火系統(tǒng)注膠工藝流程圖

（三）防滅火系統(tǒng)四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備組成:

碎土、濾土部分(ZSL-60A定量送料機(jī))(ZST-60A碎土機(jī))

制膠、濾漿部分（JF-60C膠體制備機(jī)）（LJ-60C濾漿機(jī)）

井下配套部分(煤礦用注漿機(jī))

MDZ-60注膠系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況

(室內(nèi)部分)四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)MDZ-60注膠系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況

(室外部分)四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)MDZ-60注膠系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況

(室外部分)四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)ZM系列煤礦用注漿機(jī)（三）防滅火裝備四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)ZM-5/1.8D煤礦用注漿機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：功率：7.5KW；流量：5m3/h;復(fù)合下料量：5～25KG；制漿下料量：3000KG；壓力：1.8MPa；重量：685KG；尺寸：1.95×0.8×1.0m四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)ZM-5/1.8G煤礦用注漿機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：功率：5.5KW；流量：5m3/h；復(fù)合下料量：50～250KG；管網(wǎng)配套能力：60m3/h

；壓力：1.8MPa；重量：235KG；尺寸：1.6×0.6×0.8m四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)ZM-5/1.8N煤礦用注漿機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：功率：7.5KW；流量：5m3/h;促凝劑下料量：100～500KG；600～3000KG；基料量：150～750KG壓力：1.8MPa；重量：285KG；尺寸：1.6×0.6×1.0m四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)ZM-10/1.8D煤礦用注漿機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：功率：15KW；流量：10m3/h;復(fù)合下料量：10～50KG；制漿下料量：6000KG；壓力：1.8MPa；重量：685KG；尺寸：1.95×0.8×1.0m四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)ZM-10/1.8N煤礦用注漿機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：功率：15KW；流量：10m3/h;促凝劑下料量：200～1000KG；600～3000KG；基料量：300～1500KG壓力：1.8MPa；重量：655KG；尺寸：1.95×0.8×1.0m四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)ZM-15/1.8D煤礦用注漿機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：功率：22KW；流量：15m3/h;復(fù)合下料量：15～75KG；制漿下料量：8000KG；壓力：1.8MPa；重量：2200KG；尺寸：3.2×1.3×1.2m四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)ZM-20/1.8D煤礦用注漿機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：功率：30KW；流量：20m3/h;復(fù)合下料量：20～100KG；制漿下料量：10000KG；壓力：1.8MPa；重量：2650KG；尺寸：4.0×1.3×1.2m（分體裝配后）四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)ZM-30/1.8D煤礦用注漿機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：功率：37KW；流量：30m3/h;復(fù)合下料量：30～150KG；制漿下料量：15000KG；壓力：1.8MPa；重量：3450KG；尺寸：4.2×1.3×1.2m（分體裝配后）（四）防滅火工藝四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)1)井下移動(dòng)式注膠工藝井下移動(dòng)式注膠工藝主要通過(guò)XKJ-5/18膠體泥漿壓注機(jī)和XKF-5/18D多功能復(fù)合膠體壓注機(jī)把各種膠體材料按比例混合、攪拌，輸送到火源點(diǎn)。該工藝使用方便靈活，對(duì)于局部火區(qū)、高溫區(qū)可進(jìn)行快速有效處理。（四）防滅火工藝四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)2）大流量注膠工藝有時(shí)井下煤層著火范圍很大，則需要大流量注膠滅火工藝。該工藝?yán)妹旱V現(xiàn)有的地面灌漿或注砂防滅火系統(tǒng)，從地面漿池中配好基料、增強(qiáng)劑和溶劑，在井下高溫區(qū)附近用注膠設(shè)備把促凝劑按比例添加到管路中，再壓注到火源。該系統(tǒng)井下材料運(yùn)輸量少，注膠流量大（30～100m3/h）。圖13井上、井下配合的管路注膠工藝

（四）防滅火工藝四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)3）智能化礦井消防膠體系統(tǒng)該系統(tǒng)主要由注膠設(shè)備和注膠管網(wǎng)兩部分組成。膠體添加劑通過(guò)專用設(shè)備在地面加入注膠管網(wǎng)，注膠管網(wǎng)可利用礦井供水管網(wǎng)或從地面打鉆下套管連至需膠地點(diǎn)。（四）防滅火工藝四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)4）高分子泥砂復(fù)合膠體防滅火系統(tǒng)

該工藝系統(tǒng)由制漿系統(tǒng)、復(fù)合膠體添加設(shè)備及管路輸送系統(tǒng)三部分組成，主要用于淺埋煤層開(kāi)采的礦井，在地面向井下自燃危險(xiǎn)區(qū)域施工鉆孔，壓注高分子泥沙復(fù)合膠體。（四）防滅火工藝四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)5）智能化地面移動(dòng)式制漿站該系統(tǒng)專門(mén)為無(wú)灌漿系統(tǒng)煤礦而研制，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離智能化集中監(jiān)控。適用于各種不同的制漿材料（如：黃土、粉煤灰、泥砂、細(xì)砂等），可根據(jù)灌漿要求，定量配制不同水土比的漿液。最大配漿量每小時(shí)20～40m3料倉(cāng)及過(guò)濾裝置土、砂等輸送裝置物料面

高度監(jiān)視器物料定量輸送系統(tǒng)制漿系統(tǒng)增壓泵變頻器稠化懸浮劑添加系統(tǒng)井上注漿管路促凝劑穩(wěn)定的供水水源流量控制閥流量計(jì)至井下工業(yè)自動(dòng)化控制機(jī)（四）防滅火工藝四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)6）快速滅火工藝系統(tǒng)該系統(tǒng)由打鉆下套系統(tǒng)和快速膠體壓注系統(tǒng)組成。井下一旦發(fā)生火警，地面能在半小時(shí)內(nèi)將綜合滅火機(jī)具裝車(chē)待發(fā)，在3小時(shí)內(nèi)到達(dá)井下著火區(qū)域，在半小時(shí)內(nèi)組裝完畢，全程4小時(shí)內(nèi)投入滅火工作。在現(xiàn)場(chǎng)水、電（或風(fēng)）齊全條件下，設(shè)備到達(dá)指定地點(diǎn)后，30分鐘內(nèi)能投入滅火工作。（五）應(yīng)用情況四、煤層自燃火災(zāi)防治新技術(shù)膠體防滅火技術(shù)已被編入2001年新修訂的《煤礦安全規(guī)程》中。近幾年來(lái)，該技術(shù)先后在兗州局、靖遠(yuǎn)局、大同局