煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范一、總則（一）規(guī)范目的為統(tǒng)一煤礦注漿防滅火技術(shù)要求，規(guī)范注漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料選用、施工操作、質(zhì)量控制及安全管理全過程，有效預(yù)防和治理煤礦井下煤層自燃火災(zāi)，保障礦井安全生產(chǎn)及作業(yè)人員生命安全，依據(jù)國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定本規(guī)范。（二）適用范圍本規(guī)范適用于各類煤礦（包括井工煤礦、露天煤礦）的煤層自燃火災(zāi)預(yù)防與治理工程，涵蓋正常生產(chǎn)礦井的預(yù)防性注漿、自燃發(fā)火區(qū)域的滅火注漿及采空區(qū)充填注漿等場(chǎng)景，涉及地面集中注漿、地面分區(qū)注漿及井下移動(dòng)注漿三種系統(tǒng)類型。（三）核心依據(jù)《煤炭礦井設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB51078-2015）《煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范》（MT/T702）《煤礦安全規(guī)程》（最新版）《煤礦井筒裝備防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（MT/T5017）《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50215）礦井地質(zhì)勘察報(bào)告、采掘設(shè)計(jì)文件及火災(zāi)隱患評(píng)估報(bào)告（四）基本原則預(yù)防為主：開采容易自燃、自燃煤層時(shí)，應(yīng)采取“隨采隨灌”為主的預(yù)防性注漿措施，提前阻斷煤層氧化通道。因地制宜：根據(jù)礦井注漿量、注漿地點(diǎn)分布、材料運(yùn)輸條件選擇合適的注漿系統(tǒng)類型，實(shí)現(xiàn)技術(shù)可行與經(jīng)濟(jì)合理的統(tǒng)一。安全優(yōu)先：注漿施工全過程需滿足煤礦井下防火、防爆、防中毒、防透水等安全要求，嚴(yán)禁違規(guī)作業(yè)。高效適配：注漿材料性能、漿液參數(shù)及施工工藝應(yīng)與煤層賦存條件、發(fā)火特征精準(zhǔn)匹配，確保防滅火效果。二、注漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)類型選擇地面集中注漿系統(tǒng)：適用于注漿地點(diǎn)集中、取運(yùn)灌漿材料距離較遠(yuǎn)的礦井，具備管理集中、效率高、占地少的優(yōu)勢(shì)，需配套建設(shè)完整的制漿、儲(chǔ)漿、輸漿設(shè)施。地面分區(qū)注漿系統(tǒng)：適用于注漿地點(diǎn)分散、灌漿材料豐富可就地取材的礦井，建設(shè)周期短、投資成本低，可按需分區(qū)獨(dú)立運(yùn)行。井下移動(dòng)注漿系統(tǒng)：適用于灌漿量較小、地面輸送漿液困難的區(qū)域（如深部采區(qū)、孤立發(fā)火點(diǎn)），機(jī)動(dòng)靈活、輸漿距離短，可減少堵管風(fēng)險(xiǎn)。（二）地面灌漿站設(shè)計(jì)選址要求：便于制漿材料（黃土、粉煤灰等）運(yùn)輸及漿液輸送，優(yōu)先與礦井場(chǎng)地聯(lián)合布置，共享水、電、道路等基礎(chǔ)設(shè)施。選址區(qū)域地質(zhì)條件穩(wěn)定，遠(yuǎn)離山洪、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，且不得影響礦井其他設(shè)施正常運(yùn)行。設(shè)施配置：儲(chǔ)料場(chǎng)：儲(chǔ)量不小于3d的灌漿材料用量，設(shè)置防雨、防塵、防流失設(shè)施，確保材料質(zhì)量穩(wěn)定。制漿系統(tǒng)：采用機(jī)械攪拌制漿工藝，配備不少于2個(gè)交替使用的制漿池，攪拌功率應(yīng)滿足漿液均勻性要求（攪拌時(shí)間≥3min）。儲(chǔ)漿池：容積需滿足灌漿調(diào)節(jié)需求，且預(yù)留不小于10min的灌漿量緩沖空間，池體設(shè)置液位計(jì)、排污口及防溢設(shè)施。供水系統(tǒng)：水壓≥0.3MPa，水量滿足制漿及清洗需求，水質(zhì)無腐蝕性、無污染物。（三）輸漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)管道選型與敷設(shè)：管材選擇：輸漿管道宜采用鋼管，承受壓力＞1.6MPa的管段應(yīng)選用無縫鋼管；室外埋地管道需具備耐腐蝕及抗地面荷載能力。管徑計(jì)算：管道內(nèi)徑不得大于臨界直徑，按公式D_{1}=\sqrt{\frac{4Q\alpha}{\pi\sqrt{\frac{2g(\rho_{s}-\rho)w}{\rho_{m}\lambda+\triangleK_{j}u_{s}}}}}計(jì)算（參數(shù)取值：α=0.9，λ為水的摩阻系數(shù)，w=0.001~0.01m/s等）。敷設(shè)要求：管道不得出現(xiàn)“兩邊高、中間低”的凹型布置，避免漿液沉積堵管；巷道內(nèi)管道沿巷壁固定牢固，不妨礙人員通行及設(shè)備運(yùn)輸。輸漿方式選擇：重力輸漿：當(dāng)漿池與注漿點(diǎn)高差形成的靜壓≥輸漿管道總水頭損失+管道末端剩余水頭時(shí)采用，節(jié)能且運(yùn)行穩(wěn)定。加壓輸漿：當(dāng)靜壓不足時(shí)采用，配備專用輸漿泵，且設(shè)置備用泵（工作能力不小于最大工作泵），輸漿泵清水揚(yáng)程按公式H_{p}=\frac{H_{1}+H_{0}}{K_{m}K_{f}}計(jì)算（K_{m}=0.85~0.95，K_{f}=0.85~0.95）。附屬設(shè)施：過濾裝置：漿液流入輸漿管道前設(shè)置15~20mm孔徑的過濾篩網(wǎng)，防止大顆粒雜質(zhì)堵管。閥門與管件：公稱壓力大于管段最大承受壓力，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置截止閥、止回閥及壓力表（量程為工作壓力的1.5~2倍）。防腐處理：井筒內(nèi)輸漿管道按MT/T5017規(guī)范進(jìn)行防腐，地面及巷道管道采用除銹、刷漆或鍍鋅處理，防腐層厚度≥0.8mm。（四）疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)灌漿區(qū)下部的密閉墻底部應(yīng)設(shè)置排水孔或溢水孔，孔徑≥50mm，確保多余漿液及積水及時(shí)排出，避免形成水患。灌漿區(qū)下部進(jìn)行采掘作業(yè)前，必須通過打鉆孔或設(shè)置泄水巷等方式預(yù)先泄水，待積水疏干、漿液固化后方可施工。三、注漿材料技術(shù)要求（一）核心材料選擇基礎(chǔ)材料：優(yōu)先選用黃土、粉煤灰、頁巖、煤矸石等惰性材料，不得使用具有可燃性、助燃性、毒性或輻射性的材料。性能指標(biāo)（符合MT/T702規(guī)定）：粒度：粒徑≤2mm的顆粒含量≥70%，粒徑＞5mm的顆粒含量≤5%，確保漿液流動(dòng)性及滲透效果?？伤苄裕核苄灾笖?shù)≥7，確保漿液能在煤體裂隙中膠結(jié)成型，形成穩(wěn)定隔離層。穩(wěn)定性：漿液靜置2h后泌水率≤20%，無明顯分層離析現(xiàn)象。添加劑使用：可根據(jù)需求添加懸浮劑、膠凝劑、增稠劑等添加劑，添加劑需經(jīng)安全性檢測(cè)，與基礎(chǔ)材料兼容性良好。添加劑使用量應(yīng)通過試驗(yàn)確定，不得降低漿液防火性能，且防滅火效率因子N≥1.2。（二）漿液配比設(shè)計(jì)土水比：倒數(shù)δ取3~5（即土水體積比1:3~1:5），可根據(jù)煤體裂隙發(fā)育程度調(diào)整，裂隙發(fā)育時(shí)取較小值，增強(qiáng)滲透性；裂隙較小時(shí)取較大值，提高封堵效果。漿液密度：調(diào)制后漿液密度ρ_{m}≥1.2t/m3，確保漿液能有效覆蓋煤體表面，隔絕氧氣。攪拌要求：機(jī)械攪拌時(shí)，材料與水同步加入，攪拌轉(zhuǎn)速≥60r/min，攪拌時(shí)間≥3min，漿液均勻度偏差≤5%。四、注漿施工工藝（一）施工準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備：編制專項(xiàng)施工方案，明確注漿范圍、注漿量、注漿壓力、孔位布置等參數(shù)，進(jìn)行技術(shù)交底。進(jìn)行注漿量計(jì)算，礦井灌漿量按公式Q_{k}=\frac{nGWH\deltaN}{1440\rho_{c}LMt}計(jì)算（參數(shù)取值：G為工作面日產(chǎn)量，W為灌漿寬度，h=0.05~0.25m等）。探測(cè)注漿區(qū)域地質(zhì)條件、煤體裂隙分布及含水性，標(biāo)記采空區(qū)、斷層等特殊區(qū)域。現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：檢查注漿設(shè)備（泵、攪拌器、管道）性能，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)（試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5倍，穩(wěn)壓30min無滲漏）。清理注漿孔周圍雜物，搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)（井下平臺(tái)高度≤1.2m，設(shè)置防護(hù)欄桿），確保作業(yè)空間安全。井下作業(yè)前，檢測(cè)作業(yè)地點(diǎn)瓦斯?jié)舛龋ā?.8%）、氧氣濃度（≥18%）及一氧化碳濃度（≤24ppm），符合安全標(biāo)準(zhǔn)后方可施工。（二）注漿孔施工孔位布置：預(yù)防性注漿孔：沿工作面推進(jìn)方向每10~15m布置一個(gè)，孔深穿透煤層頂板至采空區(qū)，孔徑≥50mm。滅火注漿孔：針對(duì)發(fā)火點(diǎn)密集布置，孔距3~5m，孔深直達(dá)發(fā)火核心區(qū)域，可采用扇形布孔提高覆蓋效率。鉆孔要求：采用濕式鉆孔工藝，防止鉆孔過程中產(chǎn)生煤塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)，鉆孔時(shí)控制鉆進(jìn)速度（≤1m/min），避免塌孔。鉆孔完成后清理孔內(nèi)煤渣，插入注漿管（管徑≥40mm），注漿管外露長度≥300mm，采用水泥漿或錨固劑固定密封。（三）注漿作業(yè)流程漿液制備：按設(shè)計(jì)配比加入材料和水，機(jī)械攪拌均勻后，經(jīng)篩網(wǎng)過濾注入儲(chǔ)漿池，儲(chǔ)漿池內(nèi)漿液需持續(xù)攪拌防止沉淀。注漿操作：?jiǎn)?dòng)輸漿系統(tǒng)，先注入清水沖洗管道，確認(rèn)管道暢通后切換漿液，注漿壓力由低至高逐步提升（初始?jí)毫Α?.3MPa，最大壓力≤1.5MPa）。注漿過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流量、壓力及漿液濃度，當(dāng)壓力突然升高（超過設(shè)計(jì)值1.2倍）時(shí)，應(yīng)暫停注漿，排查是否堵管；當(dāng)漿液從周邊裂隙溢出時(shí)，可采用間歇式注漿（注漿30min，停10min）。注漿量控制：預(yù)防性注漿：按工作面日產(chǎn)量計(jì)算，確保灌漿材料覆蓋厚度達(dá)到0.05~0.25m，隨采隨灌時(shí)同步率≥90%。滅火注漿：直至發(fā)火區(qū)域溫度降至30℃以下、一氧化碳濃度≤24ppm，且穩(wěn)定72h以上方可停止注漿。作業(yè)收尾：注漿完成后，用清水沖洗管道及設(shè)備，防止?jié){液凝固堵塞；關(guān)閉閥門，封堵注漿孔。清理作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，回收工具材料，做好注漿記錄（包括注漿時(shí)間、量、壓力、漿液配比等）。（四）特殊場(chǎng)景施工要求采空區(qū)注漿：采用“高位鉆孔+工作面埋管”聯(lián)合注漿方式，埋管深度≥5m，間距≤10m，確保漿液均勻覆蓋采空區(qū)浮煤。邊角煤柱注漿：采用梅花形布孔，孔深穿透煤柱，注漿壓力控制在0.5~1.0MPa，避免壓力過大導(dǎo)致煤柱失穩(wěn)。高溫區(qū)域注漿：先采用降溫措施（如注清水、氮?dú)猓^(qū)域溫度降至60℃以下，再進(jìn)行注漿，防止?jié){液失水過快影響擴(kuò)散效果。五、質(zhì)量控制與監(jiān)測(cè)（一）材料質(zhì)量控制進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：灌漿材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)核查產(chǎn)品合格證、檢測(cè)報(bào)告，抽樣檢驗(yàn)粒度、可塑性、穩(wěn)定性等指標(biāo)，不合格材料嚴(yán)禁使用。過程檢驗(yàn)：每批次漿液制作完成后，檢測(cè)密度、泌水率及均勻度，偏差超過允許范圍時(shí)及時(shí)調(diào)整配比。（二）施工質(zhì)量控制孔位偏差：注漿孔實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置偏差≤500mm，孔深偏差≤100mm，傾角偏差≤2°。注漿壓力：實(shí)際注漿壓力與設(shè)計(jì)值偏差≤±10%，壓力波動(dòng)幅度≤0.2MPa，避免壓力驟升驟降。漿液擴(kuò)散：采用鉆孔探測(cè)或雷達(dá)監(jiān)測(cè)，確保漿液擴(kuò)散范圍覆蓋目標(biāo)區(qū)域，無明顯遺漏死角。（三）防滅火效果監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)內(nèi)容：溫度監(jiān)測(cè)：在注漿區(qū)域布置測(cè)溫點(diǎn)，間距≤10m，深度≥2m，每天監(jiān)測(cè)1次，重點(diǎn)跟蹤高溫點(diǎn)變化。氣體監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)一氧化碳、氧氣、甲烷濃度，一氧化碳濃度持續(xù)下降且穩(wěn)定在安全值以下為有效。裂隙監(jiān)測(cè)：觀察注漿區(qū)域煤體裂隙閉合情況，采用超聲波探測(cè)漿液膠結(jié)厚度，確?！菰O(shè)計(jì)要求。監(jiān)測(cè)頻率：注漿期間每天監(jiān)測(cè)1次，注漿完成后前7天每天2次，之后每周2次，持續(xù)監(jiān)測(cè)不少于30天。預(yù)警處置：當(dāng)溫度回升超過35℃或一氧化碳濃度超過24ppm時(shí)，啟動(dòng)預(yù)警，及時(shí)補(bǔ)注漿。六、安全管理要求（一）作業(yè)安全防護(hù)人員資質(zhì)：注漿作業(yè)人員必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)合格后方可上崗，井下作業(yè)人員需熟悉避災(zāi)路線及自救器使用方法。個(gè)人防護(hù)：作業(yè)人員佩戴防塵口罩、防護(hù)眼鏡、耐酸堿手套等防護(hù)用品，井下作業(yè)額外佩戴安全帽、自救器。瓦斯管理：注漿作業(yè)地點(diǎn)及周邊20m范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛取?.8%時(shí)，立即停止作業(yè)，采取通風(fēng)措施，濃度降至安全值后方可復(fù)工。（二）防爆與防中毒電氣設(shè)備：井下注漿設(shè)備必須選用礦用防爆型，電氣線路敷設(shè)符合煤礦安全規(guī)程，嚴(yán)禁非防爆設(shè)備入井。通風(fēng)保障：作業(yè)區(qū)域保持通風(fēng)良好，風(fēng)速≥0.25m/s，確保有毒有害氣體及時(shí)排出。應(yīng)急準(zhǔn)備：配備便攜式氣體檢測(cè)儀、急救箱、呼吸器等應(yīng)急物資，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置警戒標(biāo)識(shí)，禁止無關(guān)人員進(jìn)入。（三）防透水與防坍塌水文探測(cè)：注漿前探測(cè)作業(yè)區(qū)域含水性，避免穿透含水層引發(fā)透水事故。支護(hù)加固：注漿區(qū)域周邊煤巖體穩(wěn)定性較差時(shí)，先進(jìn)行支護(hù)加固，防止注漿壓力導(dǎo)致坍塌。應(yīng)急處置：發(fā)生透水、坍塌時(shí)，立即停止作業(yè)，組織人員沿避災(zāi)路線撤離，并上報(bào)礦井調(diào)度中心。七、應(yīng)急預(yù)案與處置（一）應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)成立注漿防滅火應(yīng)急小組，明確組長（礦長或總工程師）、副組長（安全礦長、生產(chǎn)礦長）及組員職責(zé)，建立應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。（二）常見事故應(yīng)急處置管道堵塞：立即停止注漿，采用反向高壓清水沖洗，沖洗無效時(shí)拆除堵塞段管道清理，嚴(yán)禁盲目加壓。漿液泄漏：發(fā)現(xiàn)泄漏后立即關(guān)閉閥門，封堵泄漏點(diǎn)，井下泄漏時(shí)及時(shí)清理漿液，防止人員滑倒或堵塞排水系統(tǒng)?；馂?zāi)擴(kuò)大：注漿過程中發(fā)火區(qū)域