1引言
黃泥灌漿是煤層自燃火災(zāi)防治的主要手段之一[1]，由于某些地區(qū)（尤其是煤層自燃嚴(yán)重的西部地區(qū)）黃土資源匱乏，有必要采用一些替代材料用于灌漿防滅火，且現(xiàn)有灌漿防滅火系統(tǒng)的制漿濃度無法控制，水土比通常較低，井下漿液流失量大，灌漿效率低，若提高泥漿濃度，黃土易在管路中沉降，出現(xiàn)堵塞管路的問題。膠體防滅火技術(shù)[2~6]集堵漏、降溫于一體，防滅火效果佳，已成為煤層自燃火災(zāi)治理的主要技術(shù)手段之一，但采用井下移動式注膠防滅火系統(tǒng)，設(shè)備安裝運(yùn)行及材料運(yùn)輸均不能迅速實(shí)施，且注膠流量小，材料運(yùn)輸量大，使得滅火效率降低。
因此，有必要根據(jù)各地的實(shí)際情況，建立多功能灌漿注膠防滅火系統(tǒng)，使其能夠使用黃土、粉煤灰、砂土、矸石等多種灌漿材料，且實(shí)現(xiàn)不同濃度漿液的制備及高濃度漿液的管路輸送，提高灌漿效率，并通過向灌漿系統(tǒng)中加入少量外加劑，實(shí)現(xiàn)壓注凝膠和復(fù)合膠體材料等功能，有針對性地處理各種不同情況下的煤層自燃。
2系統(tǒng)構(gòu)成及功能
礦井多功能灌漿注膠防滅火系統(tǒng)由地面和井下兩部分組成，系統(tǒng)構(gòu)成見圖1、圖2和圖3，對于地面煤層自燃火災(zāi)防治，僅需將井下部分移至地面即可。
2.1灌漿
各種制漿料通過漿料破碎過濾及輸送系統(tǒng)送至連續(xù)式定量制漿系統(tǒng)內(nèi)，與水泵輸送過來的水定量混合（水土比為1：1～1：0可調(diào)）、攪拌成漿后，輸送至濾漿機(jī)過濾，然后由渣漿泵輸送至井下灌漿管網(wǎng)系統(tǒng)，輸送到灌漿地點(diǎn)。
2.2壓注稠化膠體
漿液濃度較大，或使用沉降速度較快的砂土或粉煤灰制漿時(shí)，需通過外加劑添加系統(tǒng)A向漿液中加入稠化懸浮劑，形成稠化膠體后，再輸送至灌漿管網(wǎng)。
稠化膠體由稠化懸浮劑、水和制漿料構(gòu)成，見圖4。稠化懸浮劑能提高漿液粘度，使砂、土或粉煤灰懸浮，漿液在使用過程中不泌水、不離析，便于泵送和管路運(yùn)輸，稠化懸浮劑添加量0.06%左右，成本約6～9元/m3。稠化膠體流動性好，可遠(yuǎn)距離輸送不堵管，且成本低。主要用于停采線、切眼、采空區(qū)等大面積區(qū)域灌漿防滅火。
2.3壓注凝膠
凝膠由基料、促凝劑、制漿料和水按一定比例混合而成，見圖5。基料和促凝劑總用量為10～13%，制漿料為0～30%，每立方膠體材料成本約60～100元。主要用于煤層頂部火災(zāi)、空洞及兩道密閉間的充填堵漏。
在灌漿站通過外加劑添加系統(tǒng)B將基料加入灌漿管網(wǎng)，在井下用漿地點(diǎn)附近通過外加劑添加系統(tǒng)D將促凝劑加入灌漿管網(wǎng)內(nèi)。
2.4壓注復(fù)合膠體
復(fù)合膠體（圖6）由稠化懸浮劑、膠凝劑、水和制漿料構(gòu)成。稠化懸浮劑用量0.06%、膠凝劑用量0.06%，膠體成本約15～18元/m3。膠體成本低，有一定的可堆積性，具有粘彈性，主要用于井下動壓帶和大范圍火區(qū)的防治。
在灌漿站通過外加劑添加系統(tǒng)A將稠化懸浮劑加入灌漿管網(wǎng)內(nèi)，在井下用漿地點(diǎn)附近通過外加劑添加系統(tǒng)C將膠凝劑加入灌漿管網(wǎng)內(nèi)。
