第四章 生产系统 I012804作业规程
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（四）注浆方法：
采空区采用随采随灌法和采后充填法，原料为黄泥和黄砂。生产期间注浆管路铺设于采面上顺槽，注浆时随工作面的推进隔一定距离向采空区预埋管一次，每次均注到工作面支架或前密集支柱下见水为止。
工作面回采结束后必须在45天内进行永久封闭，分别在上顺槽和下顺槽施工滤浆密闭对“两巷一线”进行集中充填封闭，防止采空区内煤炭自然发火。
（五）注浆步距：
1、初次注浆：当工作面进入初采时随时进行注浆。
2、正常注浆：工作面正常回采后，每隔30～40m向采空区注一次浆。
3、末采注浆：当工作面进入末采后，要每隔20m向采空区注一次浆。当工作面距停采线10m时再埋一趟管路，来保证工作面回撤期间的安全。
4、特殊注浆：工作面如果遇到停产放假时，要随时对采空区进行注浆。每次注浆当工作面中部支架出水就立即停止注浆。
（六）注浆量验算：
1、一次注浆量每日灌浆所需黄土量
Q1＝KG/Υ煤＝0.03×5000／1.26＝120.97m3／日 式中：K－灌浆系数；
G－日产量； Υ－煤容重。 2、每日所需的实际黄土量
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I012804作业规程 第四章 生产系统
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Q2＝1.1×Q1＝120.97×1.1 ＝133.07m3／日 式中：1.1－系数，注浆前除去杂质 3、每日制备沙浆用水量
Q3＝Q2×δ＝133.07×4＝532.28m3/日 式中：δ---灰水比的倒数 4、每日灌浆用水量
Q4＝K水Q2δ＝1.1×133.07×4＝585.51m3/日 式中：K水－冲洗管路用水量的备用系数 5、每日灌浆量
Q5＝（Q1＋Q4）×M＝（120.97＋585.51）×0.93＝657.03m3/日 6.每小时灌浆量
Q6＝Q5／8＝657.03／8＝82.13m3/小时 7、管径验算：
I0128204工作面注浆管采用Ф108mm焊管（管路内径100mm,壁厚4mm）
泥浆实际工作流速： V=4Q6/（3600兀d2）
=4×82.13×3600×3.14×0.01=2.91m/s
泥浆在管路中的临界速度：管路规格100mm，水土比4：1时，临界速度为1.92m/s，2.91＞1.92，所选管径合适。
8、根据井下实际条件分别在I0128204上、下顺槽，运煤下山向工作面方向6m与70m位置分别施工一道防火门，防火门砌筑标准严格按《煤矿安全规程》进行施工。
附图八：工作面防火注浆图
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2送机斜巷北二采区带式输防火注浆管路第四章 生产系统 I012804作业规程
东翼27#层四区段前顺槽2I0127 03下顺槽I0128 04综放工作面防火注浆充填管路系统示意图图 例停采工作面2I0127 03上顺槽控制阀门:北二注浆站:火药发放硐室管 路:集 中 孔:- 52 -
防 火 门:B运煤下山BI0128 04下顺槽2350轨道石门轨道下山BI0128 04上顺槽防火注浆管路2回采工作面主井回风下山输送机下山2
副井大巷350轨道注浆站 400蓄水池中央变电所北二风井轨道下山绞车硐室中央水泵房I012804作业规程 第四章 生产系统
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二、采空区氮气防灭火设计
根据本矿的具体特点，采煤工作面选用以井下移动式膜分离制氮机将压缩空气制成氮气，经管路向采空区灌注，使该区域内空气惰化，使氧气浓度小于煤自然发火的临界氧浓度，从而防止煤氧化自燃或使己形成的火区窒息。
（一）氮气防灭火的技术要求
本设计将氮气用作预防性注氮，同时考虑灭火注氮。注氮方式采用连续式和间断式注氮。工作面开采初期和停采撤架期间，或因地质原因、机电设备原因等造成工作面推进缓慢，采用连续式注氮；工作面正常回采期间，采用间断式注氮。
（二）注氮工艺系统及设备 1、注氮工艺系统及布置
井下移动式制氮系统，将该移动式膜分离制氮机安放在+350m轨道石门延伸车场进风侧，氮气→井下主管路→I0128204下顺槽→I0128204下隅角→采空区。
2、注氮参数
（1）注氮防灭火惰化指标
注氮防火惰化，即注氮后采空区域内氧气浓度不得大于7%。 注氮灭火惰化，即着火区域内氧气浓度不得大于4%。 （2）注氮量
1）按采出的空间，即在单位时间内注氮充满采煤所形成的空间使氧气浓度降到惰化指标以下计算注氮量
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第四章 生产系统 I012804作业规程
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Qn=[A/(1440tρn1n2)] ×(C1/C2-1)
=[1800000/(1440×1.4×360×90%×80%)]×(20.5%/7%-1) =6.64m3/min。
式中：A ——年产量,煤工作面1.8Mt/a； T ——年工作日，取360d；
Ρ ——煤的密度，1.4t/m3；
n1 ——管路输氮效率，90%；
n2 ——采空区注氮效率，80%； C1 ——采空区空气中氧的含量，20.5%； C2 ——采空区防火隋化指标，7%。 2）按采空区氧化带氧含量计算注氮量 Qn= { ( C1- C2)Qv}/(Cn+C2-1) Q ={(20.5%-7%)×2.1}/(97%+7%-1) =7.08 m3/min（424.8m3/h）
式中：Qv——采空区氧化带漏风量，m3/min；
Cn——注入氮气的浓度,%。
经计算，并结合国内外经验，本矿井I0128204采煤工作面防灭火注氮量取7.08m3/min（424.8m3/h）。
3、制氮设备选择
根据本矿井的开拓布置、采区接替及矿井所需注氮量情况，确定本矿井选用DM-600型矿用井下移动式膜分离制氮装置。制氮装置主要技术参数如下：
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