5.4浆液输送管网及增压系统
管路铺设路线为：
地面注胶站→提前出煤平峒→1840—1873回风斜巷→回风上山→工作面进、回风顺槽。
XX采区范围为走向2km，两翼开采，每翼各1km，倾向约1.4km，井下浆液最大需输送距离为2400m，输送最远点标高约为+1480；注胶站标高为+1880，距井口600m，井下最大标高约为+1920（1091面）。
1）管路阻力
粉煤灰浆液（水灰比1:1）比重为1.4g/cm3，考虑系统常用输浆流量为36m3/h（即0.0117m3/s）。
最远点输浆管路阻力：输送距离为3000m，考虑500个接头阻力损失折合成直管的长度，则不同直径管路中浆液的流动阻力见表1。
表1 不同管径管路中浆液流动阻力计算表（H0=ρe AQ2La） 管内径d 流量Q 流速v 折合长度浆流密度比阻系数 所需扬程 (mm) 68 80.5 106 126 (m/s) 0.01 0.01 0.01 0.01 3(m/s) 2.76 1.97 1.13 0.80 La(m) 3000+600 3000+1000 3000+1400 3000+1800 ρe(g/cm) 1.40 1.40 1.40 1.40 3A 11080 1750 360 135 H0(m) 5600 980 200 90 井下标高最高点的管路阻力：输送距离2100m，考虑350个接头阻力损失折合成直管的长度，则不同直径管路中浆液的流动阻力见表2。
表2 不同管径管路中浆液流动阻力计算表（H0=ρe AQ2La） 管内径d 流量Q 流速v 折合长度浆流密度比阻系数 所需扬程 (mm) (m3/s) (m/s) La(m) ρe(g/cm3) A H0(m) 68 80.5 106 126 0.01 0.01 0.01 0.01 2.76 1.97 1.13 0.80 2100+420 2100+700 2100+980 2100+1260 1.40 1.40 1.40 1.40 11080 1750 360 135 3900 680 140 60 综合考虑浆液在管路中的流速和流动阻力，选用浆液输送管径为106mm（即4寸管）。
2）最大输送阻力
出浆口按压注硅凝胶时的最大为2.0MPa，即约200m扬程，则：
14
最远点的浆液输送阻力为：（1480-1880）+200m+200m=0m；
井下标高最高点的浆液输送阻力为：（1920-1880）+140m+200m=380m； 则灌浆管路所需承受的最大压力约为3.8MPa。 3）增压泵的选择
所需增压系统的扬程应大于380m，即3.8MPa。故选用中压注浆泵，型号为TBW-850/50，功率为75kw。
6首采面注胶防灭火设计
6.1首采面的防灭火重点
1）开切眼和停采线是采空区自燃防治的重中之重。
工作面的开切眼断面大，受矿压影响易压裂破碎，存在漏风供氧；综采设备安装时间较长，初期工作面推进速度一般相对较慢，开切眼松散煤体氧化升温时间长，煤体温度较高；切眼长期不跨落，附近煤体的供氧条件相对较好。
工作面停采后不能及时撤面、封闭，而导致自燃危险性增加。
因此，综采面开切眼、停采线附近是采空区最易发生自燃火灾的地点，是综采面防灭火工作的重中之中重。
2）进风侧采空区是防灭火工作的重点
由于工作面进风端头是采空区的主要漏风通道，氧浓度较高，氧化带宽度大，浮煤在采空区内的氧化时间长。
因此，进风侧采空区处理是防灭火工作的重点。 3）回风侧采空区的封堵是采空区防灭火的重要工作
回风隅角是工作面负压最大的地点，回风顺槽进入采空区很长一段距离后不跨落，造成负压对采空区深部的作用力较大，浮煤进入窒息带的时间延长。
因此，回顺采空区的封堵应作为一项采空区防灭火的重点工作。 6.2开切眼注胶
1）注胶范围
工作面推过切眼10~15m后，在开切眼处，沿倾斜方向在进风顺槽侧压注胶体形成一段长约15m,宽约10m，高为5m的胶体隔离带，如图15。
15
回风顺槽 综采面 采空区 开切眼 15m 进风顺槽 图15 开切眼注胶范围示意图
2）注胶钻孔布置
综采面推过切眼后，在工作面进风顺槽内向采空区切眼顶部，采用注胶灭火钻孔快速施工技术及装备（见附件），施工2个注胶钻孔，钻孔终孔位于切眼中间，距切眼底板5m，1#钻孔位于运顺顶部中间，2#钻孔距运顺外邦10m，见图16。
切1094综采面 眼 2# 进风顺槽 1# 10~15m 15m 图16 开切眼处的钻孔布置示意图 3）注胶前的准备工作
由于综采面回采初期切眼和两巷冒落不实，为减少胶体泄漏，首先用沙土袋（或碎煤袋）封堵端头支架（或过渡支架）后部末冒落实的空洞，如图17,充填厚度（沿走向）为2m左右，高度接顶，然后再通过注胶钻孔压注复合胶体。
图17 采空区两道沙袋充填示意图
16
4）注胶量及胶体材料用量
注胶量大小主要取决于胶体隔离带的宽度、长度、高度和顶板的垮落状况等因素，按下式进行注胶量的计算：
Qj=k×h×l×w×n
式中，Qj为注胶量m3；h为注胶高度，取5m；l为胶体隔离带长度，取15m；n为空隙率，取0.5；w为胶体隔离带的宽度，取10m；k为注胶有效系数,考虑到胶体的渗流等特性，取1.2。
因此，切眼处复合胶体隔离带所需注胶量为： Qj=1.2×10×5×15×0.5=450m3
所需的悬浮剂（JXF1930）用量按下式计算： Wf= Qj×α
式中，Wf为悬浮剂用量，kg；Qj为注浆量；α为配比率，取1?
故：W=450×1?×1000=450 kg。 所需的胶凝剂（FCJ12）用量按下式计算： Wz=Qj×α
式中，Wz为胶凝剂用量，kg；Qj为注浆量；α为配比率，取0.6?
故：W=450×0.6?×1000=270kg。 5）切眼注稠化胶体
将工作面回风顺槽的管路出口布设在切眼中部，向切眼大量压注粉煤灰稠化胶体，工作面浆液流失量较大时，停止注胶。 6.3综采面回采期间的注胶
1）在两条顺槽后部采空区堆积土袋（或砂袋），建立防火堵漏隔离墙，间距为60m至100m；
2）在综采面进风侧采空区防火堵漏隔离墙内注复合胶体建立隔离带，胶凝剂添加设备放置在平板车上，随进风顺槽内串车同时移动；
3）回风顺槽采用拖管注稠化胶体，随采随注。
工作面每推进60m至100m（切眼推过20m或回风流气体超限或工作面推进困难时），在进风顺槽支架后方建立厚度约为2m的砂袋墙（同时在顶部压入2寸
17
的注胶管），封堵采空区内未跨落的巷道，并为采空区注胶创造条件。
待工作面推过砂袋墙一段距离（且工作面切眼注胶完成后），工作面进风端头跨落带与砂袋墙结合充分后，通过砂袋墙顶部压入的注胶管，压注一定量的复合胶体（压注量：10×4×4=160m3）。
悬浮剂（JXF1930）用量为：W=160×1?×1000=160kg。 胶凝剂（FCJ12）用量为：W=160×0.6?×1000=96kg。 6.4停采线注胶
工作面停采前，在两条顺槽后部采空区堆积土袋（或砂袋），建立防火堵漏隔离墙，施工钻孔向两道采空区注胶，形成胶体隔离带；
工作面设备全部撤出以后，在回顺闭墙留设的3寸管路，向停采线大量压注稠化胶体。
6.5首采面所需注胶防灭火材料用量计算
1）粉煤灰量
XX采区1094首采面煤炭储量为75万吨，则采空区注胶所需粉煤灰量为： Q灰=K×G/r煤=0.05×75×104/1.45≈26000m3
切眼和停采线所需注灰量分别按1000m3计算，并考虑1.2倍的系数，则共需灰量约为：34000m3。
可形成胶体量：34000×1.4=47600 m3。 2）需水量
需用水量按灰量的1.3倍计算，约为：44000 m3。 3）悬浮剂用量
悬浮剂（JXF1930）用量为：W=47600×1?=47.6t。 4）胶凝剂用量
切眼和停采线所需胶凝剂量分别按300kg，按平均80m施工一道复合胶体隔离墙计算，则进风顺槽共需施工复合胶体隔离墙10道，每道需胶凝剂120kg，则共需胶凝剂约2t。
5）基料和促凝剂 根据需要随用随购。
18