我国矿井安全技术的研究与发展
【摘要】
矿井火灾是煤矿重大灾害之一，矿井火灾不仅烧掉大量的资源、材料和生产设备，而且由于封闭火区，将会冻结煤炭的可采储量，严重破坏正常的生产秩序；燃烧消耗了风流中的氧气，使风流中的氧气浓度下降，同时产生大量的热能、有害气体和粉尘，其后果是使井下污染区域内的人员被烧伤、中毒或窒息；“预防为主，防治结合”是矿井火灾防治工作中的指导方针。《煤矿安全规程》规定，矿井设计前和矿井延伸新水平时，必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定，根据煤炭自燃倾向性采取相应的自然发火防治措施。开采实践表明，煤层自然发火危险程度不但受煤炭本身自燃倾向性的影响，还受到煤层地质赋存条件、开采技术条件等外部因素的影响。我国在内因火灾防治方面做了大量的工作（如通过隔绝采空区，改善通风系统，采用均压通风、黄泥灌浆、压注阻化剂、凝胶、以及向采空区注入惰性气体等防灭火技术），并取得了较好的效果。
【关键词】灌浆、水土比、输浆倍线
1.煤矿概况
该矿设计年产煤炭能力30万吨，单一煤层开采，全矿有1个采煤工作面采用一次采全高方法生产，另有2个掘进工作面正常掘进。煤层赋存条件较好。矿井总回风量为54.08m³/s,测得总回风流中瓦斯浓度为0.16%，掘进工作面采用JBT52型局部通风机供风，最长通风距离500m，测得掘进工作面瓦斯浓度在0.2%~0.3%之间；采煤工作面日产煤炭量800t，瓦斯浓度一般在0.2%~0.3%之间。煤层自燃倾向性为容易自燃，煤尘爆炸指数为20%，水文地质条件简单，无突水危险。该矿地面有黄土资源可用。
针对该矿煤层容易自燃的自燃倾向性特征，采取向回采工作面采空区注浆方法预防回采工作面和采空区发火。
2.注浆防灭火技术
注浆防灭火技术就是将水和不燃性的固体材料按适当的配比，制成一定浓度的浆液，利用输浆管道送至可能或已经发生自燃的地点，以防止发生自燃或扑灭火灾。浆液充填于碎煤或岩石缝隙之间，沉淀的固体物质可以充填裂隙并包裹浮煤，起到隔氧堵漏的作用；同时，泥浆对已经自热的煤炭有冷却散热的作用。
2.1制浆材料的选择
制浆用的材料应满足以下要求。
①不含可燃、助燃成分。
②粒径不大于2mm，细小颗粒（粒径小于1mm）应占75%。
③主要物理性能指标应符合：相对密度2.4～2.8；密度1.7～1.9t/m³；塑性指数（指土壤塑性上限的质量湿度与下限湿度之差）9～14；胶体混合物（按MgO含量计）25%～30%；含砂量25%～30%；润湿速度15～20min；天然水分15%等。
④易脱水，且具有一定的稳定性。
⑤浆液渗透力强，收缩率小，来源广泛，成本低。