CN113339048B - 一种矿用间歇式注浆防灭火装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种矿用间歇式注浆防灭火装置及方法，用于煤矿采空区堵漏风防灭火，该防灭火装置是由主管路、注浆支管、注浆分管网一、注浆分管网二、电动三通阀、钢花管、浆池、搅拌泵、数显旋转粘度计、控制板、控制阀、气动注浆泵、压力表、流量计、均压器、调压阀所组成，通过数显旋转粘度计实时监测具有良好触变性、流动性的矿用堵漏风防灭火无机触变凝胶的粘度，并将粘度信号传递给控制板，通过控制板控制搅拌泵搅拌无机触变凝胶，使凝胶粘度始终不大于200mPa·s~450mPa·s，避免凝胶在注浆过程中堵塞管路，采用双管网间歇交替注浆的方式，实现无机触变凝胶在采空区内沿工作面走向方向不断由低处向高处堆积，及时封堵漏风，防治煤自燃。
Description
技术领域
本发明属于煤自燃火灾防治领域，具体涉及一种矿用间歇式注浆防灭火装置及方法。
背景技术
矿井火灾是煤矿生产中的五大自然灾害之一，根据引火源不同，矿井火灾可分为内因火灾和外因火灾，而内因火灾占比则高达90%~94%。近年来，随着机械化综采放顶煤技术的广泛应用，大量残煤遗留在采空区内，构成由大量遗煤所形成的采空区多孔介质空间，受工作面漏风影响，采空区内遗煤自然发火事故频发。
为保证煤炭的安全开采，国内外普遍采用灌浆、注惰性气体、阻化泡沫、凝胶等技术防治采空区遗煤自燃。这些防灭火技术对保证煤矿安全生产起着至关重要的作用，但在现场应用方面仍存在一些不足之处。如灌浆覆盖范围小，不能向高处堆积，易形成“拉沟”现象；惰性气体易随风逸散，灭火降温能力较弱；聚合物泡沫不仅在产生泡沫过程中会释放的热量，加速煤自燃，还易失水破裂失去阻化防灭火作用；传统的凝胶失水速率快，扩散范围小，注浆过程中易堵管等。同时，由于采空区多孔介质特性，导致采空区漏风规律不明确，自然发火高温点无法确定，高位火源无法及时探查，传统注浆方法无法及时有效作用于火源，只能针对采空区自燃带进行区域惰化或采用高倍数发泡泡沫进行大范围覆盖，造成注浆防灭火成本高，难以达到预期效果。
发明内容
本发明一种矿用间歇式注浆防灭火装置及方法,其目的在于针对上述防灭火技术的不足之处，提供一种能将具有良好触变性、流动性、密封性、保水性、热稳定性的防灭火无机触变凝胶顺利注入采空区内部，实现凝胶在采空区内沿工作面走向方向不断由低处向高处堆积，阻隔工作面向采空区漏风，防止遗煤自然发火的间歇式注浆防灭火装置。
一种矿用间歇式注浆防灭火装置，其特征在于由主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3、注浆分管网一4、注浆分管网二5、电动三通阀6、钢花管7、浆池8、搅拌泵9、数显旋转粘度计10、控制板11、气动注浆泵12、控制阀13、压力表14、流量计15、均压器一16、均压器二17、调压阀18所组成；
所述主管路1上安装有压力表14、流量计15、控制阀13，主管路1进口处连接有气动注浆泵12，气动注浆泵12安装有调压阀18，连接有浆池8，浆池8正上方安装有搅拌泵9，搅拌泵9上安装有数显旋转粘度计10和控制板11，控制板11连接气动注浆泵12数显旋转粘度计10、搅拌泵9和电动三通阀6，电动三通阀6在主管路1出口处连接有注浆支管一2和注浆支管二3，所述注浆支管一2上安装有均压器一16，连接有注浆分管网一4，注浆分管网一4末端连接有钢花管7，所述注浆支管二3上安装有均压器二17，连接有注浆分管网二5，注浆分管网二5末端连接有钢花管7。
所述主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3为高压胶管，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5为无缝钢管，所述均压器一16实现注浆分管网一4各注浆分管的压力相等，所述均压器二17实现注浆分管网二5各注浆分管压力相等，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5末端连接的钢花管7长度为2~6m，所述气动注浆泵12通过调压阀18调节自身注浆压力。
一种基于上述矿用间歇式注浆防灭火装置实施的防灭火方法，包括：通过将已制备完成的防灭火无机触变凝胶投放在浆池8中，打开搅拌泵9以700r/min~1200r/min转速运行，同时采用数显旋转粘度计10实时测量凝胶的粘度，并将粘度信号传递给控制板11，当凝胶粘度为40mPa·s~70mPa·s时，打开主管路1上的控制阀13，通过控制板11控制搅拌泵9以60r/min~150r/min转速运行，调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，开启气动注浆泵12经注浆分管网一4将凝胶注入采空区中，注浆20~40min后，由控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管二3，并关闭注浆支管一2，气动注浆泵12持续将凝胶经注浆分管网二5注入采空区中，再次注浆20~40min后，控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，继续将凝胶注入采空区中，之后依次循环往复，直至注浆完成。
所述无机触变凝胶，按质量分数计，包括：硅酸镁锂3wt%~5wt%，钠基膨润土3wt%~5wt%，P.O42.5硅酸盐水泥0.3wt%~0.5wt%，钠水玻璃1.2wt%~1.8wt%，无机保水剂3wt%~5wt%，粉煤灰1wt%~3wt%，其余为水。
所述无机触变凝胶在注浆时的粘度为200mPa·s~450mPa·s时，控制板12控制气动注浆泵13关闭，停止注浆，同时控制搅拌泵10以700r/min~1200r/min转速运行，当无机触变凝胶在注浆时的粘度为40mPa·s~70mPa·s时，控制板12控制搅拌泵10以60r/min~150r/min转速运行，同时开启气动注浆泵13，开始注浆。
与现有技术比，本发明提供的一种矿用间歇式注浆防灭火装置，通过对具有良好触变性、流动性的矿用堵漏风防灭火无机触变凝胶的粘度进行实时调控，解决了注浆堵管问题，通过控制双管网对采空区内部进行间歇交替注浆，实现无机触变凝胶在采空区内沿工作面走向方向不断由低处向高处堆积，及时封堵漏风，防止采空区遗煤自燃。
附图说明：
图1为一种矿用间歇式注浆防灭火装置平面示意图。
图中：1-主管路，2-注浆支管一，3-注浆支管二，4-注浆分管网一，5-注浆分管网二，6-电动三通阀，7-刚花管，8-浆池，9-搅拌泵，10-数显旋转粘度计，11-控制板，12-气动注浆泵，13-控制阀，14-压力表，15-流量计，16-均压器一，17-均压器二，18-调压阀。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
实施例1
一种矿用间歇式注浆防灭火装置，由主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3、注浆分管网一4、注浆分管网二5、电动三通阀6、钢花管7、浆池8、搅拌泵9、数显旋转粘度计10、控制板11、气动注浆泵12、控制阀13、压力表14、流量计15、均压器一16、均压器二17、调压阀18所组成；
所述主管路1上安装有压力表14、流量计15、控制阀13，主管路1进口处连接有气动注浆泵12，气动注浆泵12安装有调压阀18，连接有浆池8，浆池8正上方安装有搅拌泵9，搅拌泵9上安装有数显旋转粘度计10和控制板11，控制板11连接气动注浆泵12数显旋转粘度计10、搅拌泵9和电动三通阀6，电动三通阀6在主管路1出口处连接有注浆支管一2和注浆支管二3，所述注浆支管一2上安装有均压器一16，连接有注浆分管网一4，注浆分管网一4末端连接有钢花管7，所述注浆支管二3上安装有均压器二17，连接有注浆分管网二5，注浆分管网二5末端连接有钢花管7。
所述主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3为高压胶管，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5为无缝钢管，所述均压器一16实现注浆分管网一4各注浆分管的压力相等，所述均压器二17实现注浆分管网二5各注浆分管压力相等，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5末端连接的钢花管7长度为2m，所述气动注浆泵12通过调压阀18调节自身注浆压力。
一种基于上述矿用间歇式注浆防灭火装置实施的防灭火方法，包括：通过将已制备完成的防灭火无机触变凝胶投放在浆池8中，打开搅拌泵9以700r/min转速运行，同时采用数显旋转粘度计10实时测量凝胶的粘度，并将粘度信号传递给控制板11，当凝胶粘度为40mPa·s~50mPa·s时，打开主管路1上的控制阀13，通过控制板11控制搅拌泵9以60r/min转速运行，调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，，开启气动注浆泵12经注浆分管网一4将凝胶注入采空区中，注浆40min后，由控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管二3，并关闭注浆支管一2，气动注浆泵12持续将凝胶经注浆分管网二5注入采空区中，再次注浆40min后，控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，继续将凝胶注入采空区中，之后依次循环往复，直至注浆完成。
所述无机触变凝胶，按质量分数计，包括：硅酸镁锂3wt%，钠基膨润土4wt%，P.O42.5硅酸盐水泥0.4wt%，钠水玻璃1.656wt%，无机保水剂4wt%，粉煤灰2.8wt%，其余为水。
所述无机触变凝胶的制备工艺过程为，在常温下，通过使用搅拌器将P.O42.5硅酸盐水泥、无机保水剂、粉煤灰等与水混合搅拌制成复合外加剂，将钠基膨润土与水混合搅拌制成钠基膨润土浆液，将硅酸镁锂与水混合搅拌制成硅酸镁锂胶体，然后保持搅拌器恒速搅拌，依次按顺序将钠水玻璃、钠基膨润土浆液、复合外加剂等添加入硅酸镁锂胶体内，制备成无机触变凝胶。
所述无机触变凝胶在注浆时的粘度为400mPa·s~450mPa·s时，控制板12控制气动注浆泵13关闭，停止注浆，同时控制搅拌泵10以700r/min转速运行，当无机触变凝胶在注浆时的粘度为40mPa·s~50mPa·s时，控制板12控制搅拌泵10以60r/min转速运行，同时开启气动注浆泵13，开始注浆。
实施例2
一种矿用间歇式注浆防灭火装置，由主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3、注浆分管网一4、注浆分管网二5、电动三通阀6、钢花管7、浆池8、搅拌泵9、数显旋转粘度计10、控制板11、气动注浆泵12、控制阀13、压力表14、流量计15、均压器一16、均压器二17、调压阀18所组成；所述主管路1上安装有压力表14、流量计15、控制阀13，主管路1进口处连接有气动注浆泵12，气动注浆泵12安装有调压阀18，连接有浆池8，浆池8正上方安装有搅拌泵9，搅拌泵9上安装有数显旋转粘度计10和控制板11，控制板11连接气动注浆泵12数显旋转粘度计10、搅拌泵9和电动三通阀6，电动三通阀6在主管路1出口处连接有注浆支管一2和注浆支管二3，所述注浆支管一2上安装有均压器一16，连接有注浆分管网一4，注浆分管网一4末端连接有钢花管7，所述注浆支管二3上安装有均压器二17，连接有注浆分管网二5，注浆分管网二5末端连接有钢花管7。
所述主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3为高压胶管，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5为无缝钢管，所述均压器一16实现注浆分管网一4各注浆分管的压力相等，所述均压器二17实现注浆分管网二5各注浆分管压力相等，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5末端连接的钢花管7长度为3m，所述气动注浆泵12通过调压阀18调节自身注浆压力。
一种基于上述矿用间歇式注浆防灭火装置实施的防灭火方法，包括：通过将已制备完成的防灭火无机触变凝胶投放在浆池8中，打开搅拌泵9以800r/min转速运行，同时采用数显旋转粘度计10实时测量凝胶的粘度，并将粘度信号传递给控制板11，当凝胶粘度为45mPa·s~55mPa·s时，打开主管路1上的控制阀13，通过控制板11控制搅拌泵9以80r/min转速运行，调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，开启气动注浆泵12经注浆分管网一4将凝胶注入采空区中，注浆35min后，由控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管二3，并关闭注浆支管一2，气动注浆泵12持续将凝胶经注浆分管网二5注入采空区中，再次注浆35min后，控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，继续将凝胶注入采空区中，之后依次循环往复，直至注浆完成。
所述无机触变凝胶，按质量分数计，包括硅酸镁锂4wt%，钠基膨润土4wt%，P.O42.5硅酸盐水泥0.4wt%，钠水玻璃1.656wt%，无机保水剂4wt%，粉煤灰2.8wt%，其余为水。
所述无机触变凝胶的制备工艺过程为，在常温下，通过使用搅拌器将P.O42.5硅酸盐水泥、无机保水剂、粉煤灰等与水混合搅拌制成复合外加剂，将钠基膨润土与水混合搅拌制成钠基膨润土浆液，将硅酸镁锂与水混合搅拌制成硅酸镁锂胶体，然后保持搅拌器恒速搅拌，依次按顺序将钠水玻璃、钠基膨润土浆液、复合外加剂等添加入硅酸镁锂胶体内，制备成无机触变凝胶。
所述无机触变凝胶在注浆时的粘度为350mPa·s~400mPa·s时，控制板12控制气动注浆泵13关闭，停止注浆，同时控制搅拌泵10以800r/min转速运行，当无机触变凝胶在注浆时的粘度为45mPa·s~55mPa·s时，控制板12控制搅拌泵10以80r/min转速运行，同时开启气动注浆泵13，开始注浆。
实施例3
一种矿用间歇式注浆防灭火装置，由主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3、注浆分管网一4、注浆分管网二5、电动三通阀6、钢花管7、浆池8、搅拌泵9、数显旋转粘度计10、控制板11、气动注浆泵12、控制阀13、压力表14、流量计15、均压器一16、均压器二17、调压阀18所组成；
所述主管路1上安装有压力表14、流量计15、控制阀13，主管路1进口处连接有气动注浆泵12，气动注浆泵12安装有调压阀18，连接有浆池8，浆池8正上方安装有搅拌泵9，搅拌泵9上安装有数显旋转粘度计10和控制板11，控制板11连接气动注浆泵12数显旋转粘度计10、搅拌泵9和电动三通阀6，电动三通阀6在主管路1出口处连接有注浆支管一2和注浆支管二3，所述注浆支管一2上安装有均压器一16，连接有注浆分管网一4，注浆分管网一4末端连接有钢花管7，所述注浆支管二3上安装有均压器二17，连接有注浆分管网二5，注浆分管网二5末端连接有钢花管7。
所述主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3为高压胶管，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5为无缝钢管，所述均压器一16实现注浆分管网一4各注浆分管的压力相等，所述均压器二17实现注浆分管网二5各注浆分管压力相等，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5末端连接的钢花管7长度为4m，所述气动注浆泵12通过调压阀18调节自身注浆压力。
一种基于上述矿用间歇式注浆防灭火装置实施的防灭火方法，包括：通过将已制备完成的防灭火无机触变凝胶投放在浆池8中，打开搅拌泵9以900r/min转速运行，同时采用数显旋转粘度计10实时测量凝胶的粘度，并将粘度信号传递给控制板11，当凝胶粘度为50mPa·s~60mPa·s时，打开主管路1上的控制阀13，通过控制板11控制搅拌泵9以100r/min转速运行，调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，开启气动注浆泵12经注浆分管网一4将凝胶注入采空区中，注浆30min后，由控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管二3，并关闭注浆支管一2，气动注浆泵12持续将凝胶经注浆分管网二5注入采空区中，再次注浆30min后，控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管二1，并关闭注浆支管二3，继续将凝胶注入采空区中，之后依次循环往复，直至注浆完成。
所述无机触变凝胶，按质量分数计，包括硅酸镁锂5wt%，钠基膨润土4wt%，P.O42.5硅酸盐水泥0.40wt%，钠水玻璃1.656wt%，无机保水剂4wt%，粉煤灰2.8wt%，其余为水。
所述无机触变凝胶的制备工艺过程为，在常温下，通过使用搅拌器将P.O42.5硅酸盐水泥、无机保水剂、粉煤灰等与水混合搅拌制成复合外加剂，将钠基膨润土与水混合搅拌制成钠基膨润土浆液，将硅酸镁锂与水混合搅拌制成硅酸镁锂胶体，然后保持搅拌器恒速搅拌，依次按顺序将钠水玻璃、钠基膨润土浆液、复合外加剂等添加入硅酸镁锂胶体内，制备成无机触变凝胶。
所述无机触变凝胶在注浆时的粘度为300mPa·s~350mPa·s时，控制板12控制气动注浆泵13关闭，停止注浆，同时控制搅拌泵10以900r/min转速运行，当无机触变凝胶在注浆时的粘度为50mPa·s~60mPa·s时，控制板12控制搅拌泵10以100r/min转速运行，同时开启气动注浆泵13，开始注浆。
实施例4
一种矿用间歇式注浆防灭火装置，由主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3、注浆分管网一4、注浆分管网二5、电动三通阀6、钢花管7、浆池8、搅拌泵9、数显旋转粘度计10、控制板11、气动注浆泵12、控制阀13、压力表14、流量计15、均压器一16、均压器二17、调压阀18所组成。
所述主管路1上安装有压力表14、流量计15、控制阀13，主管路1进口处连接有气动注浆泵12，气动注浆泵12安装有调压阀18，连接有浆池8，浆池8正上方安装有搅拌泵9，搅拌泵9上安装有数显旋转粘度计10和控制板11，控制板11连接气动注浆泵12数显旋转粘度计10、搅拌泵9和电动三通阀6，电动三通阀6在主管路1出口处连接有注浆支管一2和注浆支管二3，所述注浆支管一2上安装有均压器一16，连接有注浆分管网一4，注浆分管网一4末端连接有钢花管7，所述注浆支管二3上安装有均压器二17，连接有注浆分管网二5，注浆分管网二5末端连接有钢花管7。
所述主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3为高压胶管，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5为无缝钢管，所述均压器一16实现注浆分管网一4各注浆分管的压力相等，所述均压器二17实现注浆分管网二5各注浆分管压力相等，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5末端连接的钢花管7长度为5m，所述气动注浆泵12通过调压阀18调节自身注浆压力。
一种基于上述矿用间歇式注浆防灭火装置实施的防灭火方法，包括：通过将已制备完成的防灭火无机触变凝胶投放在浆池8中，打开搅拌泵9以1000r/min转速运行，同时采用数显旋转粘度计10实时测量凝胶的粘度，并将粘度信号传递给控制板11，当凝胶粘度为55mPa·s~65mPa·s时，打开主管路1上的控制阀13，通过控制板11控制搅拌泵9以120r/min转速运行，调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，开启气动注浆泵12经注浆分管网一4将凝胶注入采空区中，注浆25min后，由控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管二3，并关闭注浆支管一2，气动注浆泵12持续将凝胶经注浆分管网二5注入采空区中，再次注浆25min后，控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管二2，并关闭注浆支管二3，继续将凝胶注入采空区中，之后依次循环往复，直至注浆完成。
所述无机触变凝胶，按质量分数计，包括硅酸镁锂3wt%，钠基膨润土4wt%，P.O42.5硅酸盐水泥0.46wt%，钠水玻璃1.656wt%，无机保水剂4wt%，粉煤灰2.8wt%，其余为水。
所述无机触变凝胶的制备工艺过程为，在常温下，通过使用搅拌器将P.O42.5硅酸盐水泥、无机保水剂、粉煤灰等与水混合搅拌制成复合外加剂，将钠基膨润土与水混合搅拌制成钠基膨润土浆液，将硅酸镁锂与水混合搅拌制成硅酸镁锂胶体，然后保持搅拌器恒速搅拌，依次按顺序将钠水玻璃、钠基膨润土浆液、复合外加剂等添加入硅酸镁锂胶体内，制备成无机触变凝胶。
所述无机触变凝胶在注浆时的粘度为250mPa·s~300mPa·s时，控制板12控制气动注浆泵13关闭，停止注浆，同时控制搅拌泵10以1000r/min转速运行，当无机触变凝胶在注浆时的粘度为55mPa·s~65mPa·s时，控制板12控制搅拌泵10以120r/min转速运行，同时开启气动注浆泵13，开始注浆。
实施例5
一种矿用间歇式注浆防灭火装置，由主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3、注浆分管网一4、注浆分管网二5、电动三通阀6、钢花管7、浆池8、搅拌泵9、数显旋转粘度计10、控制板11、气动注浆泵12、控制阀13、压力表14、流量计15、均压器一16、均压器二17、调压阀18所组成；所述主管路1上安装有压力表14、流量计15、控制阀13，主管路1进口处连接有气动注浆泵12，气动注浆泵12安装有调压阀18，连接有浆池8，浆池8正上方安装有搅拌泵9，搅拌泵9上安装有数显旋转粘度计10和控制板11，控制板11连接气动注浆泵12数显旋转粘度计10、搅拌泵9和电动三通阀6，电动三通阀6在主管路1出口处连接有注浆支管一2和注浆支管二3，所述注浆支管一2上安装有均压器一16，连接有注浆分管网一4，注浆分管网一4末端连接有钢花管7，所述注浆支管二3上安装有均压器二17，连接有注浆分管网二5，注浆分管网二5末端连接有钢花管7。
所述主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3为高压胶管，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5为无缝钢管，所述均压器一16实现注浆分管网一4各注浆分管的压力相等，所述均压器二17实现注浆分管网二5各注浆分管压力相等，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5末端连接的钢花管7长度为6m，所述气动注浆泵12通过调压阀18调节自身注浆压力。
一种基于上述矿用间歇式注浆防灭火装置实施的防灭火方法，包括：通过将已制备完成的防灭火无机触变凝胶投放在浆池8中，打开搅拌泵9以1200r/min转速运行，同时采用数显旋转粘度计10实时测量凝胶的粘度，并将粘度信号传递给控制板11，当凝胶粘度为60mPa·s~70mPa·s时，打开主管路1上的控制阀13，通过控制板11控制搅拌泵9以150r/min转速运行，调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，开启气动注浆泵12经注浆分管网一4将凝胶注入采空区中，注浆20min后，由控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管二3，并关闭注浆支管一2，气动注浆泵12持续将凝胶经注浆分管网二5注入采空区中，再次注浆20min后，控制板11调节电动三通阀6连通主管路1至注浆支管一2，并关闭注浆支管二3，继续将凝胶注入采空区中，之后依次循环往复，直至注浆完成。
所述无机触变凝胶，按质量分数计，包括硅酸镁锂4wt%，钠基膨润土4wt%，P.O42.5硅酸盐水泥0.46wt%，钠水玻璃1.656wt%，无机保水剂4wt%，粉煤灰2.8wt%，其余为水。
所述无机触变凝胶的制备工艺过程为，在常温下，通过使用搅拌器将P.O42.5硅酸盐水泥、无机保水剂、粉煤灰等与水混合搅拌制成复合外加剂，将钠基膨润土与水混合搅拌制成钠基膨润土浆液，将硅酸镁锂与水混合搅拌制成硅酸镁锂胶体，然后保持搅拌器恒速搅拌，依次按顺序将钠水玻璃、钠基膨润土浆液、复合外加剂等添加入硅酸镁锂胶体内，制备成无机触变凝胶。
所述无机触变凝胶在注浆时的粘度为200mPa·s~250mPa·s时，控制板12控制气动注浆泵13关闭，停止注浆，同时控制搅拌泵10以1200r/min转速运行，当无机触变凝胶在注浆时的粘度为60mPa·s~70mPa·s时，控制板12控制搅拌泵10以150r/min转速运行，同时开启气动注浆泵13，开始注浆。
Claims (2)
1.一种矿用间歇式注浆防灭火方法，其特征在于，采用一种矿用间歇式注浆防灭火装置，该装置由主管路（1）、注浆支管一（2）、注浆支管二（3）、注浆分管网一（4）、注浆分管网二（5）、电动三通阀（6）、钢花管（7）、浆池（8）、搅拌泵（9）、数显旋转粘度计（10）、控制板（11）、气动注浆泵（12）、控制阀（13）、压力表（14）、流量计（15）、均压器一（16）、均压器二（17）、调压阀（18）所组成；
所述主管路（1）上安装有压力表（14）、流量计（15）、控制阀（13），所述主管路（1）进口处连接有气动注浆泵（12），所述气动注浆泵（12）安装有调压阀（18），并连接有浆池（8），所述浆池（8）正上方安装有搅拌泵（9），所述搅拌泵（9）上安装有数显旋转粘度计（10）和控制板（11），所述控制板（11）连接所述气动注浆泵（12）、数显旋转粘度计（10）、搅拌泵（9）和电动三通阀（6），所述电动三通阀（6）在所述主管路（1）出口处连接有注浆支管一（2）和注浆支管二（3），所述注浆支管一（2）上安装有均压器一（16），连接有注浆分管网一（4），所述注浆分管网一（4）末端连接有钢花管（7），所述注浆支管二（3）上安装有均压器二（17），连接有注浆分管网二（5），所述注浆分管网二（5）末端连接有钢花管（7）；
所述注浆支管一（2）与注浆支管二（3）、所述注浆分管网一（4）与注浆分管网二（5）均为并联设置；
所述主管路（1）、注浆支管一（2）、注浆支管二（3）为高压胶管，所述注浆分管网一（4）和注浆分管网二（5）为无缝钢管，所述均压器一（16）实现注浆分管网一（4）各注浆分管的压力相等，所述均压器二（17）实现注浆分管网二（5）各注浆分管压力相等，所述注浆分管网一（4）和注浆分管网二（5）末端连接的钢花管（7）长度为2～6m，所述气动注浆泵（12）通过调压阀（18）调节自身注浆压力；
所述方法包括以下步骤：将防火灭火无机触变凝胶投放在浆池（8）中，打开搅拌泵（9）以700r/min～1200r/min转速运行，同时采用数显旋转粘度计（10）实时测量凝胶的粘度，并将粘度信号传递给控制板（11），当凝胶粘度为40mPa·s～70mPa·s时，打开主管路（1）上的控制阀（13），通过控制板（11）控制搅拌泵（9）以60r/min～150r/min转速运行，调节电动三通阀（6）连通主管路（1）至注浆支管一（2），并关闭注浆支管二（3），开启气动注浆泵（12）经注浆分管网一（4）将凝胶注入采空区中，注浆20～40min后，由控制板（11）调节电动三通阀（6）连通主管路（1）至注浆支管二（3），并关闭注浆支管一（2），气动注浆泵（12）持续将凝胶经注浆分管网二（5）注入采空区中，再次注浆20～40min后，控制板（11）调节电动三通阀（6）连通主管路（1）至注浆支管一（2），并关闭注浆支管二（3），继续将凝胶注入采空区中，之后依次循环往复，直至注浆完成；
所述无机触变凝胶，按质量分数计，包括：硅酸镁锂3wt%～5wt%，钠基膨润土3wt%～5wt%，P.O42.5硅酸盐水泥0.3wt%～0.5wt%，钠水玻璃1.2wt%～1.8wt%，无机保水剂3wt%～5wt%，粉煤灰1wt%～3wt%，其余为水。
2.根据权利要求1所述一种矿用间歇式注浆防灭火方法，其特征在于，所述无机触变凝胶在注浆时的粘度为200mPa·s～450mPa·s时，控制板（11）控制气动注浆泵（12）关闭，停止注浆，同时控制搅拌泵（9）以700r/min～1200r/min转速运行，当无机触变凝胶在注浆时的粘度为40mPa·s～70mPa·s时，控制板（11）控制搅拌泵（9）以60r/min～150r/min转速运行，同时开启气动注浆泵（12），开始注浆。
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