灭火系统是以煤矿注浆防灭火技术规范为依据，结合煤矿灌浆工艺的现状以及现代化矿井对灌浆防灭火的要求而研制的新型自动化系统设备。该系统是制造黄土粉煤灰浆的专用设备，主要用于煤矿井下的防灭火灌浆工程。该系统能耗低自动化程度高，可使浆液土水比达到，极大地提高了灌浆防灭火效果。该系统集磨碎搅拌过滤泥石分离于体，可连续快速的制备防灭火浆液。经调研与技术经济分析，确定选用型自动化制灌浆防灭火系统。灌浆系统流程型自动化制灌浆防灭火系统由联合制浆机水泵渣浆泵悬浮剂添加机流量计和输浆管网系统等部分构成见图。图型黄泥灌浆工艺流程图型灌浆防灭火系统构成制滤体机外型尺寸长宽高重量占用厂房面积长宽系统原理联合制浆联合制浆机由送料装置制浆装置和滤浆装置组成。送料装置采用成熟稳定的螺旋送料原理，可将黄土定量添加给制浆装置，同时水也由送料装置加入制浆装置采用溢流式磨矿机的原理，黄土和水按定的比例加入制浆装置，制浆装置使用提升板将固体颗粒和浆液提升到高处再落下，固体颗粒和固体颗粒固体颗粒和浆液固体颗粒和筒壁，不断的挤压摩擦，从而加速了颗粒的溶化，浆液由于重力的作用经由排浆口排出，及时地降低了筒体内浆液的浓度，更加有利于还未溶化颗粒的溶化过程。对于不能溶解的石头砖块等残渣，暂时会留在制浆装置搅拌筒内，并在这里起到了磨料的作用，加速了黄土的溶解，待残渣积攒到定程度，可通过制浆装置筒体的反向旋转将残渣排入尾部的滤浆装置，滤浆装置会将残渣送往集渣坑做到了集中出渣。由于设备的传动部件不与浆液接触，因此大大地提高了设备的使用寿命同时降低了设备使用和维护成本。灌浆工艺注浆打开供水阀门，根据计划注浆的流量和浓度调整水量。通水段时间后，通电使联合制浆机的滚筒正向旋转并使用装载机把黄土从土场加入到联合制浆机的料箱内，送料装置会按已设定的给料量把黄土添加到制浆装置的滚筒内水也经由送料装置加入制浆装置，制浆装置把水与黄土混合搅拌制成均匀浓度浆液，浆液会从制浆机尾部流入滤浆装置，经过滤浆装置的过滤，合格浆液流入浆液缓冲池，浆液经渣浆泵的输送进入注浆管路。排渣在系统正常运行时，切断联合制浆机送料装置的电源，继续通水运行联合制浆机分钟后，停水关闭联合制浆机电源，待制浆机滚筒完全静止。反向启动联合制浆机滚筒，制浆机即进入排渣状态，残渣会从滚筒尾部进入滤浆装置，残渣经过滤浆装置落入渣坑，等积攒到定程度由装载机并运走，般每个班清渣两次,如黄土质量比较高含杂质少，可班清渣次。设备选型设备选型设计参数煤矿设计生产能力为万，矿井地面场地灌浆站标高，煤层水平标高，垂深，最大管路长度煤层水平标高，垂深，最大管路长度煤层水平标高，垂深，最大管路长度，浆液浓度水土为。灌浆管路临界管径灌浆系统输送的浆液是以黄泥为骨料的固液混合介质，如果输送管路的管径过小，则阻力较大，影响输送能力但如果管径过大，则会出现固体沉降堵管现象，因此必须确定输送管路的临界最大管径。黄泥浆液输送管路临界管径的选择采用北京有色金属设计院的参考计算公式式中管路临界管径内径浆液体积流量，黄泥真比重，取重力加速度，黄泥沉降速度，根据经验取浆液体积浓度，取。采灌浆煤层大巷煤层回风顺槽煤层采煤工作面采空区。最远处管路全长。管路均采用的无缝钢管，法兰盘连接，法兰盘间用胶垫垫平，螺栓联结。工作面顺槽设注浆分站，注浆分站至工作面老空区用塑管，规格采用。管道的安装要求管道地面加工焊接法兰盘，要求焊缝平整，无裂缝所有管道的安装沿巷帮布置，距巷帮，距底板所有管道的安装托架间距不大于，型丝固定。④各采空区火区巷口必须设置三通及阀门。在管路沿程的最低标高点大巷设清洗管路排污闸门，并在巷道旁设污水沉淀池，容积。管道安装的质量保证和安全技术措施质量保证措施必须按照设计方案，编制施工组织设计，并根据设计要求，严格管理，精细安装。所购管材购件必须为有正规厂家出具的产品合格证明的国标管材。法兰盘焊接人员必须是技术部门认可的专业焊工。④管道安装好后，必须进行密封性能测试。施工小组必须认真做好施工记录。安全技术措施主要管材焊接工作须在井上完成。下放管道时，斜井严禁行人。安装重大设备时，要有专人负责，所有人员必须听从指挥，严防不安全事故发生。④地面电焊作业时，要用防护面罩，防止电弧灼伤眼睛，高度注意用电安全。灌浆前用清水冲洗管道，使管壁充分湿润灌浆后立即用清水冲洗管道，冲洗后将管道中的残留污水经煤层大巷的排污阀门排净，并及时清理沉污池中的淤泥。设备的使用操作使用前的检查和准备检查各设备是否有因吊装运输而产生的损坏固定及密封部位的连接件螺钉螺母等是否有脱落现象。检查设备转向。浆料箱内加入水，接好电源,启动电机,检查转动部分转向是否与所标箭头方向致。第次使用个月须放掉减速机内污油,换上新齿轮油，以后每连续运转半年换次减速机油。使用方法接好进水管和浆液出入口管路。分别依次检查定量送料机制滤体机清水泵泥浆泵搅拌机的转向，如果转向不对，及时调整。依次检开启制滤体机清水泵和泥浆泵，进行冲洗管道。待试运行分钟后启动定量送料机，开始加入黄土或者粉煤灰。注浆完成，停止定量送料机，系统继续运行分钟后停止整个系统。监测和记录系统在正常使用时应每隔小时对整机的各运行部位进行检查，并记录下来。记录内容主要包括电机及轴承的温升状况传动部位有无异常链条的松紧滤浆机的过滤量等。注意事项启动时应先空载并注入清水运行分钟冲刷注浆管路。注浆完成后，停机前应空载注入清水运行分钟冲刷注浆管路和浆液箱。防止固体颗粒在浆料箱内积存,使下次启动困难以及防止注浆管道出现堵塞现象。设备出现异常故障后，应及时与本公司联系，说明故障现象后在本公司技术人员指导下排除故障。将各参数代入公式得。因此，为了避免泥浆在管道中沉积，根据经验，灌浆干管直径般为，为此选择输送管路临界管径为，即选用的管径应不大于。按经济流速选择管径根据经验，灌浆管路的经济流速为，取管路经济流速为，则管径为输浆管内径的确定根据上述计算结果，输浆管路选用的无缝钢管，即内径为外径为，壁厚的无缝钢管。注浆泵压力计算阻力损失计算沿程水头损失水管长式中水的摩擦阻力系数，管道流速，。浆液沿程阻力损失水浆水浆管长式中浆浆液的密度，取浆水水的密度，水。取局部阻力系数为，则管路阻力损失为按煤层计算浆按煤层计算浆灌浆泵压力计算考虑灌浆管路出口余压为，则需要的注浆泵压力为按煤层计算泵阻浆按煤层计算泵浆式中阻管道阻力损失灌浆垂深，。由此，灌浆泵的压力扬程最小为。拟选用型泥浆泵灌浆，该泵扬程。灌浆设备制滤体机型号数量台制浆量功率电压。将土浮分子与水混合，连续制备成浆液。定量送料机型号，装配于制滤体机上送料量可调功率电压将黄土定量添加给制滤体机清水泵型号数量台流量功率扬程电压给制浆机供水。泥浆泵型号数量台流量功率扬程电压。加压输送浆液。变频控制系统型号数量套监控防灭火系统中设备的运行电气控制和电气保护机构。注浆供水系统灌浆水源来自地面已建有的座消防水池容积，总蓄水量。地面还建有的座日用饮用水池容积备用，水池间采用阀门控制转换。供水泵选用清水泵，管路选用的无缝钢管。灌浆站设备布置灌浆站设置黄泥灌浆站设于副斜井口与机修车间之间的场地，该处空间满足系统设置要求。水源为井下排水经过处理后进入消防水池，其作为黄泥灌浆水源，其水量水质满足要求。型灌浆防灭火系统结构布置见图。型灌浆防灭火系统平面布置见图。图型灌浆防灭火系统结构布置图排污槽污水池排污槽排污槽图型灌浆防灭火系统平面布置图制滤体机清水泵泥浆泵悬浮剂添加机闸阀止回阀球阀闸阀集中控制系统管路设置管路布设地面灌浆站设在副斜井井口左侧，管道不设路线为泥浆副斜井煤层大巷煤层开采灌浆煤层大巷煤层上山煤层回风顺槽煤层采煤工作面采空区。最远处管路全长。煤层开采灌浆煤层大巷煤层上山煤层运输巷煤层回风顺槽煤层采煤工作面采空区。最远处管路全长。煤层开为整合区的含煤地层，与下伏延长组呈假整合接触。根据钻孔揭露，区内保存延安组第段至延安组第四段，其中第三段和第四段仅在矿井内局部见到，其它地段多被剥蚀。新近系上新统保德组仅分布于矿区中北部边界附近的较大沟谷两侧，般厚度。岩性为套浅棕红色粘土亚粘土，夹钙质结核层，与下伏地层呈不整合接触。第四系中更新统离石组广布于矿区的梁峁上，般厚。岩性为浅棕黄色亚砂土亚粘土，夹数层分散状钙质结核，具有柱状节理，与下伏地层呈假整合或角度不整合接触。第四系全新统风积沙区内不发育，仅在区内西南部和西北角的黄土梁峁区有少许呈半固定沙丘片状分布，多覆盖于其它地层之上，般厚度左右，以细沙为主，圆度好。地质构造井田位于鄂尔多斯地台向斜陕北斜坡单斜区之内，地层总体为倾向北西倾角不大于的单斜构造。区内没有发现断层褶曲构造，邻近矿井生产也未发现有断裂现象，属构造简单类型。岩浆岩及陷落柱本井田范围内未见岩浆岩，未发现陷落柱及其它特殊类型的构造现象。煤层与煤质煤层侏罗系中统延安组为井田的含煤地层，井田内可采及大部可采煤层有煤层表。表可采煤层特征表煤层编号煤层厚度最小最大平均煤层结构煤层间距最小最大平均顶板岩性底板岩性可采性不含夹矸泥岩粉砂岩泥岩粉砂岩局部可采含层夹矸粉砂岩泥岩粉砂岩泥岩局部可采不含夹矸粉砂岩细粒砂岩粉砂岩大部可采不含夹矸粉砂岩细粒砂岩粉砂岩细粒砂岩大部可采不含或局部含层夹矸泥岩细粉砂岩粉砂岩基本全区可采煤层分布在井田西南角，厚度，平均，不含夹