预防内因火灾的措施

“预防为主”是我们在开采煤炭过程中同各种自然灾害做斗争的指导方针，也是防治自燃火灾必须遵循的原则。贯彻“预防为主”就要充分利用先进科学技术成就，针对自燃火灾发生的三个基本条件，提出和制订防火技术措施，以控制自燃火灾的发生和提高矿井的抗灾能力，防火措施要渗透在煤矿生产的每一个环节。

生产实践表明，合理的开拓系统与开采方法对于防止自燃火灾的发生起着决定性的作用。河南有一些自然发火相当严重的矿井通过改革不合理的开拓系统与采煤方法迅速扭转了火灾频频发生的被动局面。对于自然发火严重的矿井，从防止自燃火灾的角度出发，对开拓、开采的要求是：最小的煤层暴露面、最大的煤炭回采率、最快的回采速度、易于隔绝的采空区，满足上述要求的措施有：

一、巷道布置与采煤方法

（一）采用岩石集中巷和岩石上山

在自燃危险程度较大的厚煤层或煤层群开采中，集中运巷和回风巷，采区上山服务的时间都比较长久，一般在数年或十多年。如果布置在煤层里，一是要留下大量的护巷煤柱，二是煤层受到严重的切割。其后果是增大了煤层与空气接触的暴露面积，煤柱容易受压碎裂，自然发火概率必定增加。因此，为了防止自燃火灾，应尽可能采用集中岩巷和岩石上山。煤矿开采厚煤层都是采取了形式基本相同的岩石上山和集中运巷、回风巷而摆脱了自然发火的被动局面。不过在煤厚不是很大（6米以下）采取预防措施，可以控制自然发火的煤层，过多采用岩巷的作法也是值得商榷的。因此根据煤层情况，合理布置巷道是十分重要的。

（二）合理的巷道布置

开采有自燃倾向性的煤层，尤其是自燃倾向性较严重的厚煤层，主要进、回风巷，采区进、回风巷和一些服务时间较长的区段进、回风巷道，若布置在煤层中时，不仅要留设大量的护巷煤柱，而且煤层受严重切割后，在回采动压的反复作用下，煤柱反复受压后很容易被压裂而增大触氧暴露面，在巷道客观存在通风的前提下，自然发火概率势必大增。据国内相关统计资料显示，因主要巷道布置不合理造成的巷道煤柱自然发火占矿井内因火灾的29%，个别矿井甚至高达50%～60%。因此，根据围岩岩性、矿压大小和支护方式等，综合权衡后合理确定其位置，不仅有利于日后组织生产、均衡采掘接替、提高回收率、减少巷道维护量，而且可以减少煤层的触氧暴露面积和矿压集中显现后压裂煤柱等现象发生。这在源头上可降低煤层自然发火几率的同时，易于实施均压防火措施而防止采空区浮煤发生自燃；否则，应尽可能地沿煤层顶板布置。考虑巷道布置以后的稳定通畅性，主要进、回风巷常常布置于煤层底板岩性较好的岩层中，其距煤层的距离应超过回采动压的影响范围，一般为30m。沿煤层顶板布置时，应在充分考虑巷道的服务期限、煤层硬度、开采深度、顶板岩性等因素后，合理确定相邻巷道之间留设煤柱的合理尺寸。采区内主要巷道问的煤柱尺寸一般为40～50m。义马矿区开采容易自燃煤层矿井采区内主要巷道的布置情况如图9－5所示。

图9－5　采区内主要巷道布置位置示意图

a－煤层底板巷道布置图；b－沿煤层顶板巷道布置图
1、2、3－采区主要巷道

巷道位置确定后，应根据矿压的动态变化趋势合理确定巷道的断面形状及大小、支护方式和参数。对于生产集中或矿压显现强烈的巷道，一般选用断面积较大的半圆拱形（或梯形）和耐压性较好的锚网、锚索，并架设“U”形钢（或工字钢）复合支护方式和工艺，并对巷道周边煤体暴露面积和冒落、空隙区喷浆、充填惰性材料封闭隔氧堵漏，降低其自然发火的可能性。该类巷道常用的支护形式和参数如图9－6所示。

图9－6　拱形巷道支护形式及参数示意图

各个采区的回风巷应按照《煤矿安全规程》的规定，至少布置一条贯穿全区的专用回风巷，各个区段应通过回风石门或局部联络小立井与其连通，这样可减少井下发生煤层自燃灾变时灾害的波及范围，进而提高矿井抵御煤层自燃灾害的能力。

义马矿区的矿井基本上都采用该种布置方式，贯穿采区的主要巷道一般布置3～4条。但个别矿井，如千秋煤矿21盘区的下山却布置在煤层中，虽然采取喷浆封闭，但由于矿压显现比较剧烈，煤柱普遍被压裂，自然发火隐患较多。2000年以后，该矿对盘区下山巷道的支护形式及参数全部进行改革优化，均采取锚网（索）、架设“U”形钢、全断面喷浆，并实施壁后充填后，改变了煤柱内应力的分布状态和支护体的受力状态，避免了应力集中显现而呈不规则的“点”状作用于支护体上而使其失稳，造成巷道周边煤体发生明显的流变，增大破碎煤体的触氧面积和机会，从而使煤柱自然发火灾害的可能性得以控制或消失。

义马矿区通过多年来对不同工作面的布置方式和开采方法对煤层自然发火影响规律的摸索、实践表明：区段巷道采用分掘、分采布置时，各分层的巷道应布置在顶分层采空区的压实区内（即应力均衡稳定区），并尽可能地远离顶分层原工作面的煤柱。巷道的支护应采用锚网、锚索和架棚等承压能力大、有利于应力重新合理分布的主动型复合支护，以大幅减弱巷道周边煤柱的支撑应力而使流变位移量减小，并保持巷道的有效通风断面而使风压消耗和风流通过较均匀、流畅，对防止巷道周边破碎煤体、区段煤柱和终采线附近的煤炭自燃都有一定的预防作用。“两巷”均避开应力集中区而布置，护巷煤柱的尺寸一般为5～8m。分层开采法的开切眼一般内错布置于顶分层开切眼以里20～30m，停采开切眼一般内错终止于顶分层里侧30～50m。工作面的参数应充分考虑煤层自然发火期、回采速度和局部全负压通风网络后合理选择，具体情况见表9－4。分层开采下分层工作面的布置情况如图9－7所示。

表9－4　工作面布置参数情况

图9－7　分层开采下分层工作面布置方式图

对布置参数较大的工作面，虽然在煤层的自然发火期内根本回采不完，但若“两巷”布置位置、支护方式和参数合理，局部通风网络简单，风压消耗合适，掘进和回采过程中制定并坚持按要求实施针对性较强的综合防火措施，煤层自燃灾害是完全可以控制或消除。

（三）合理的采煤方法：

合适的采煤方法指回收率高、推进速度快、采空区塌实度好、推进方式有利于减少采空区漏风的采煤方法，因此，选择适合于不同煤层赋存条件的采煤方法，可减少或消除采空区的遗煤自然发火。旧的采煤方法——高落式、房柱式等不仅回采率很低，采空区往往遗留大量而集中的碎煤，且掘进巷道多、漏风大、隔绝困难，致使自然发火较严重。长壁式采煤法由于巷道布置简单，掘进切割煤层量小，回采率较高，所以防火安全性较大。后退式开采由于采空区的漏风量比前进式小得多，因此造成采空区发火的危险性相应较小。

炮采（放）工艺由于推进速度慢，采空区浮煤有较好的漏风供氧条件，所以自然发火概率较大。综采工艺回采速度快，生产集中，在相同的条件下，破碎煤体不仅暴露触氧时间短，而且面积较小，所以自然发火概率较小。但综放工艺由于生产环节较多，推进速度相对于综采工艺要慢，且采空区的浮煤遗留量多，堆积厚度较大，破碎粒度多样，采空区漏风量大，加之设备装机功率大，工作面环境温度高，致使采空区的发火危险性大于综采工艺。

合理的顶板控制方法对防止煤炭自燃也有一定的保障作用。自然垮落法管理顶板时，顶板岩性松软，容易垮落，碎胀比较大，其抑漏防火效果较好；反之，则碎涨系数较小，采空区塌落不密实，漏风量较大，浮煤堆积较疏松，极易造成自然发火。若采用全部充填法控顶时，只有充填非常密实饱满时，防火效果才有保证；否则，自然发火的可能性将加大。

义马煤田煤层的直接顶板为细至中粒砂岩，泥质胶结。基本顶为灰黑色致密状的，具有滑感、性脆的呈水平层里的碳质泥岩，回采后容易垮落。因此，义马煤业集团公司矿井采煤工作面的主要回采方法为走向长壁后退式综合机械化分层或一次采全厚，自然垮落法管理顶板。对一些走向较短的边角煤层采用走向长壁后退式炮采（放）工艺开采。实践证明：走向长壁后退式综合机械化采煤法对有效防止采空区遗煤发火很有利，尤其是分层综采法，采空区遗煤发火的概率低于5%。

（四）推广无煤柱开采技术

无煤柱开采是60年代开始，70年代发展成熟的一项新技术。目前已经进入全面推广的阶段。无煤柱开采顾名思义就是在开采中取消了各种维护巷道，隔离采空区的煤柱。这种开采方法不仅已经获得了良好的经济技术效果，而且在预防煤柱自然发火方面，在不少矿区都已取得成效。无煤柱开采有助于防治自然发火的关键在于取消了煤柱、消除自然发火的根源。尤其是在近水平或缓倾斜厚煤层的开采中，当水平大巷，采区上（下）山，区段集中运输巷和回风巷布置在煤层底板岩石里，采用跨越回采，取消水平大巷煤柱，采区上（下）山煤柱；采用沿空掘巷或留巷，取消区段煤柱，采区区间煤柱；采用倾斜长壁仰斜推进，间隔跳采等措施，对于掏煤柱发火都起了十分重要的作用。推广无煤柱开采技术，取消区段煤柱，采区区间煤柱，大家担心的是相邻采空区遗留残柱浮煤的地方，停采线上由于漏风而可能发火的问题以及万一发生自燃火灾区或区段之间无隔离带，而连成一片，难以封闭的问题。但“对自然发火只要采取并坚持有效的综合防治手段，在‘防’字上狠下功夫”，无煤柱采空区的自燃是可以预防和消除的。

（五）坚持正常的回采顺序

在1958年前后投产的一些矿井，由于过分地强调多出煤、快出煤，以致在中央并列式通风，开采易燃的厚煤层矿井，主副井筒贯通不久，就在靠近工业广场煤柱边缘布置工作面出煤。随着回采的向前推进和扩展，大片采空区遗留在通风的高负压区段，很难严密封闭，以致自然发火频繁，生产十分被动。因此，在中央并列式通风开采易燃厚煤层的矿井，最好采用由边界向内的开采顺序，即大巷掘到井田边界，盘区后退的回采方式。有的煤层群开采矿井单纯为了完成产量的要求，常常是先吃“肥肉”，后啃“骨头”，就是说违背正常的自上而下依次开采的顺序，先采厚煤层，后采薄及中厚煤层，以形成抽底开采，严重地破坏上邻近煤层的完整性，为自然发火提供了条件。上山采区正常的回采顺序应该是先采上区段，后采下区段。下山采区应该恰恰相反。然而，由于采掘失调，生产工作面接替紧张，又想尽快出煤，以致常常出现反其道而行的现象，其结果是上下山巷道维护在采空区内，断面受压而缩小，通风阻力增大，采空区漏风严重，自然发火频频发生。

通过上面实践使我们认识到开采技术与自然发火的关系极为密切，调整这个关系需要在生产中无论是负责设计的、施工的、生产管理的都应有一个全局观点，要为防止自燃火灾事故；制定必要的措施，以期达到防患于未然。现举义马常村矿采用：

易燃煤层孤岛综放面掘进巷道防火技术的成功实践叙述于后。

综采放顶煤工艺因其掘进率低、效益显著而得到普遍推广应用。而放顶煤开采给巷道托顶煤掘进防火工作带来了诸多困难：易形成冒顶，顶煤易被压裂、压碎；供氧和蓄热条件适可时，易发生煤炭自然发火现象，给安全掘进及回采造成威胁。因此，掘进巷道防火技术的合理实施是易燃煤层综放开采的关键。

1.易燃煤层孤岛综放面概况

义煤常村矿21072综放面的运输巷位于顶分层已采过的21091采空区下，下距21091回风巷11m，上距21092综放面回风巷7m。煤层赋存较稳定，剩余可采厚度7.5～9m。但煤层底部3～4m厚的范围内夹矸较多，一般3～5层。所采煤层为侏罗纪中统下部2～3＃煤，挥发分Vr＝42.30%。地质构造较简单，仅在该巷的里段有2条落差1～2.5m的断层。煤岩成分上部以亮煤为主，镜煤和暗煤次之，下部逐渐过渡到半暗型至暗淡型碎煤。巷道底板为薄煤与夹矸互层，比较松软，遇水极易底鼓变形。直接底为炭质泥岩，一般厚2.0～4.0m。掘进时煤层瓦斯绝对涌出量平均为1.16m3／min，煤尘爆炸指数为48.33%。巷道采用梯形断面，毛面上宽3.7m，下宽4.5m，高3.0m。该巷自2002年9月中旬开掘，2003年5月中旬工作面贯通，7月末安装结束开始回采。巷道布置如图9－8所示。

图9－8　21072综放面运输巷布置

2.掘进期间防火技术措施

（1）分析矿压分布规律，合理留设护巷煤柱

由于该工作面属于孤岛综放面，在巷道层位已经确定的前提下，其能否成功采出，巷道的布置区域（即护巷煤柱留设尺寸的大小）显得尤为重要。为吸取以往教训，分析矿压分布大致规律，应用矿井地质雷达对工作面圈定范围内的矿压、地质构造等情况进行全面探测，并利用计算机全面模拟比较优选后，决定采用“小煤柱护巷布置”方式，将该面的进、回风巷分别布置于相邻的21092综放面回风巷上侧7m处和21052综采面运输巷下侧4.5～5.5m处的卸压区内。直至工作面安装完毕开始回采，除回风巷外段因煤柱较小致使巷顶变形量超过300mm外，其余的变形量均不超过200mm。尤其是该面的运输巷，成巷受压后巷道流变位移量很小，巷顶平均下沉量不超过50mm，从而减小了因顶帮煤体破碎程度增加造成触氧面积增大而诱发自燃隐患的可能性。

（2）选用主动型复合支护，优化支护参数

在充分考虑该面布置特殊性的基础上，利用计算机对不同的支护型式和参数进行模拟优化后，该巷采用了耐压性较强的主动型全断面锚网工字钢梯形棚空帮让压联合支护。顶板刷成微拱形，顶与帮角刷成弧形过渡，避免应力集中。支护时，先锚网，再架工字钢棚。锚杆间排距0.7m×0.6m；工字钢规格为3.3m×3.1m（梁×腿），棚距0.6m。巷道支护后的规格为：上净宽3.0m，下净宽4.4m，净高2.8m，两帮离柱腿、顶梁离顶板的距离均为150～300mm，作为空帮让压距离。工字梁的两端头及其上方用木楔打牢。棚间用40mm×40mm×600mm的撑杆打紧打牢，最大控顶距0.8m。对矿压显现剧烈而造成无让压空间的，实施人工剔帮、顶，重新形成让压支护。巷道的支护断面如图9－9所示。

图9－9　21072工作面运输巷支护示意图

（3）实行大风量供风，降低巷道环境温度

巷道外段430m掘进期间，采用功率2×15kw的DSF－5.6型对旋局部通风机配以Φ600mm的风筒，风流温度在28～29℃。现场统计的CO浓度超过0.01%的最短时间为12d，并且在该段掘进期间，局部CO浓度最高达0.032%，随后对该掘进巷道的通风气象条件与煤层自燃隐患间的关系进行分析可知，受巷道断面较大（11.5m2）的影响，巷中风速较小（0.42m／s），温度较高。在温度差的作用下，形成了连续的、复杂的向巷顶煤体“循环漏风系统。”久而久之，巷道周边参与氧化的碎煤体积大增，热量随之增加而积存，造成CO产生速度加快。在扩散作用下，运移、稀释较慢，造成局部CO浓度较高。

为改变巷道中的气象条件，减弱“内部循环漏风系统”，根据巷道断面及支护状况，将局部通风机更换成2×22kw的DBSF－6.3型，风筒相应更换为Φ800mm的风筒。直至该巷掘成，巷道中的最低风量超过420m3／min，风速超过0.6m／s，巷中温度最高不超过24℃，从而控制或破坏了蓄热环境，防止了危险性自燃隐患的出现。局部通风机更换后，除一处巷顶煤层缝隙内CO浓度达0.018%，其余的均小于煤层自燃危险临界值（0.01%）。

（4）实施防范工程，控制或消除高位自燃隐患

鉴于煤层自身的强自燃倾向性和巷道布置的特殊性，一般滞后掘进巷道正前100m，及早对巷顶实施打钻插管注浆等针对性较强的防范措施。根据巷顶煤体破碎程度，对顶煤破碎深度在500～1000mm的巷道，沿巷道走向在巷顶间隔2.5m布置1排2个与巷顶呈30～35℃仰角、深3m、Φ20mm测温洒水孔（图9－11）。该孔一般仅用于测温，一旦发现温度超过危险煤温临界值（35℃），可利用该孔对破碎的顶煤洒水或压注阻化液；对破碎顶煤厚度超过1000mm的，沿巷道走向预先在巷顶间隔5m布置1排2个与巷顶呈40～45°、深6～8m、Φ40mm注浆或充填孔，其布置方式如图9－11所示。主要用于向巷顶碎煤多轮、多次、适量注浆湿润降温。若顶煤破碎严重、裂隙率较大时，可利用该孔压注胶体泥浆进行充填胶结封闭。

图9－10　掘进巷顶测温、洒水钻孔布置

图9－11　掘进巷顶注浆、充填钻孔布置

在重点抓好上述4项主要措施的同时，还要坚持落实好以下几个方面：①煤层自燃隐患监测预报工作；②采用综掘工艺，加快巷道掘进速度；③严格掘进和支护质量管理，防止冒顶等现象出现，尽可能减小顶帮的松动范围和裂隙率；④每2d测定一次巷道风量，每天至少巡检、维护一遍风筒质量，防止风量发生波动。经过上述措施易燃煤层孤岛综放掘进巷道防火技术得到了成功。

二、预防性灌浆

《煤矿安全规程》规定：“开采有自然发火的煤层、必须对采空区进行预防性灌浆……”。预防性灌浆是防止自然发火最有成效，应用最广泛的一项措施。所谓预防性灌浆就是将水、浆材按适当配比，制成一定浓度的浆液，借助输浆管路送往可能发生自燃的采空区以防止自燃火灾的发生。预防性灌浆的作用一是隔氧二是散热。浆液流入采空区之后，固体物沉淀，充填于浮煤缝隙之间，形成断绝漏风的隔离带。有的还可能包裹浮煤隔绝它与空气的接触防止氧化。而浆水所到之处，增加煤的外在水分、抑制自热氧化过程的发展。同时，对已经自热的煤炭有冷却散热的作用。

预防性灌浆的效果及其经济性，主要取决于浆材的选取、浆液的制备、输送和灌浆方法。下面分别予以阐述。

（一）浆材的选取

浆材必须满足下列要求：(www.xing528.com)

1.不含助燃和可燃材料。

2.粒度直径不能大于2毫米，细小粒子（粒度小于1毫米）要占75%。

3.主要物理性能指标：比重2.4～2.8，塑性指数8～14（土壤的塑性是指其在外力的作用下改变自己的形状，但不产生裂缝和断裂，并且当外力停止作用后仍然保持所形成的形状。在一定温度的情况下，土壤从固态变成可塑状态，这一温度称为塑性下限。塑性上限表示土壤从可塑状态变成流体状态的重量温度。而塑性指数系指塑性上限的重量温度与下限的重量湿度之差）；胶体混合物25%～30%；含砂量25%～30%。

4.易脱水又要具有一定稳定性。

在煤矿里，传统的灌浆材料是含砂量不超过25%～30%的地表黄土。但是大量使用黄土带来了破坏良田与民争地的问题，而且在一些矿区表土极薄，无土可取，需寻找一些灌浆代用材料。目前已经建立机械破碎系统试用成功的代用浆材有：煤矸石。此外，应用电厂飞灰即发电过程中从烟气分离出来的粉煤灰作为灌浆材料，在平顶山十一矿也已试用成功。这些浆材的试用成功不仅为解决灌浆材找到了好路子，而且也是一项废物利用，净化环境，一举多得的好措施。

5.泥浆输送

泥浆输送大多铺设专用管路，从地面直到井下灌浆点。干管一般用直径108～102毫米无缝钢管。大巷或采区支管采用直径为102～76毫米无缝钢管、干管与支管间设有闸阀控制，而各支管与灌浆钻孔或工作面注浆管之间多用高压胶管直接相连。预防性灌浆一般是靠静压作动力，灌浆系统的阻力与动力之间的关系用输送倍线表示。泥浆的输送倍线即是从地面灌浆站至井下灌浆点的管线长度与垂高之比。倍线值过大则相对于管线阻力的压力不足，泥浆输送受阻，容易发生堵管现象。倍线值过小，泥浆出口压力过大，对泥浆在采空区内的分布不利，一般情况下泥浆的输送倍线值最好是5～6。

（二）预防性灌浆方法

煤矿采用的预防性灌浆方法多种多样，大体可分：采前预灌，随采随灌与采后灌浆等三种类型。

1.采前予灌：

（1）这种方法是针对开采特厚煤层，老空过多、极易自燃的矿区发展起来的预防性灌浆方法，一般适用于小窑星罗棋布，老空纵横重叠，空内充满虚煤，如不采取措施极易酿成自燃火灾。据统计，由于老窑造成的自燃火灾次数一度曾占矿区总发火次数的74.5%。为此，采前预灌在该矿区防火中已是一个不可缺少的环节。采前预灌的方法有：掘进消火道灌浆，后来发展到布置钻孔灌浆。

如图9－12所示，当岩石运输巷和回风巷掘出以后，分层巷尚未掘通以前，按设计的位置及方向打钻以探明煤厚和老窑的分布，进行采前预灌。钻孔经岩石穿老窑至煤层顶板，钻孔终点间距为30～50米。工作面斜长超过90米时，由于岩石运巷和回风巷都布置钻孔，两巷中的钻窗位置要错开，钻孔布置成放射状，没有遇到老窑的钻孔要改变方向重打。然后再与输浆管连通即可灌浆。先灌清水冲刷老窑空区使之畅通，再灌入泥浆。灌浆开始一般不要间断，一个孔灌满以后再移到另一个钻孔。整个回采工作面的老空基本灌满，经过适当的脱水时间再掘进溜煤眼、分层运巷和回风巷、最后进行采煤。采前预灌目的是充填老窑空区，消灭老空蓄火、降温，除尘、排挤有害气体、粘结末煤，实现老空复采。

图9－12　采前预灌钻孔布置图

1－运输机上山；2－轨道上山；3－岩石运巷；4－岩石回风巷；5－边界上山；6－钻窝；7－老窑空区

2.随采随灌

随着采煤工作面的推进同时向采空区灌浆，其作用一是防止遗煤自燃；二是胶结冒落的矸石，形成再生的顶板，为下分层开采创造条件。对于开采自然发火期短的厚煤层这是一项必须采取的防火措施，其灌浆方法根据采区巷道布置方式，顶板冒落情况不同的也是多种多样，如埋管灌浆，插管灌浆，洒浆等。其中以埋管灌浆工艺简单使用最为方便面。洒浆一般是作为补浆的措施。

如图9－13，当工作面推进时，于放顶之前，沿回风巷在采空区预先铺好灌浆管，放顶之后再开始灌浆。灌浆管埋入冒落区10～15米，采取保护措施以防冒落矸石砸坏，随着工作面的推进用回柱绞车向外牵引预埋灌浆管。

图9－13　埋管灌浆

1－工作面运输巷道；2－回风巷；3－输浆管路；4－埋入采空区内的灌浆管；5－洒浆胶管；6－工作面上偶角；7－临时木垛

3.采后灌浆

开采自然发火不十分严重的厚煤层时，可以在上分层工作面采完后，封闭停采线的上下出口，然后在上出口的密闭内插管大量灌浆，充填最容易发生自燃火灾的停采线空间，同时也封闭了采空区（图9－14）。

图9－14　工作面停采线灌浆示意图

1－岩石集中运输巷；2－联络巷；3－集中回风巷；4－工作面运输巷；5－停采工作面；6－木立柱；7－注浆管

（三）灌浆量的测定

预防性灌浆量主要取决于灌浆形式、灌浆区的容积、采煤方法等因素。采前预灌，采后封闭灌浆，停采线灌浆都是以充填满灌浆空间为止。随采随灌的用土量（Qr）可按下式计算：

Qr＝KmLHC／100

式中m—煤层开采厚度，米；

L—灌浆区的走向长度，米；

H—灌浆区的倾斜长度，米；

C—煤炭回收率，%；

K—灌浆系数，即泥浆的固定材料体积与需要灌浆的采空区空间容积之比。在K值中考虑了冒落岩石的松散系数，泥浆收缩系数和跑浆系数等综合影响。一般取0.1～0.05。

灌浆用水量（Qsh）可按下式计算：

Qsh—Ksh·Qr·δ

式中Ksh—冲洗管路用水量的备用系数一般取1.10～1.25

δ—水土比，一般2～5

（四）灌浆后的排水措施

黄泥灌浆后的脱水与排水十分重要，特厚煤层的老空区采用预灌，一部分水经由老空区的裂隙渗出，另一部分由巷道内的钻孔泄出。一般情况下灌浆水不必处理，停灌后十天左右即可排泄干净，但个别地方仍出现局部积水。因此，煤层开采分层巷道的掘进，需在停止灌浆十天以后方能开始施工。对于局部积水可在掘进中采取边掘边探的方法。一旦发现立即停止掘进，排放积水。

随采随灌时，一部分灌浆水由采空区流入工作面运输机道，这时最好在巷道内构筑滤浆密闭将泥浆滞留于采空区，使水放出。重要的是加强水情观测，对采空区的灌水量与排水量应予以测量记录。排水量过少，灌浆区内可能有泥浆水积存；排水中含泥量过大，采空区内可能形成了泥浆通路。处理的方法一是立即停止灌浆，采用间断灌浆，或者在泥浆中加入砂子填塞通路。

采后灌浆一般是根据灌浆区的容积适当地掌握灌浆量不使过大。停采线灌浆可在其下部运输机道密闭的上部安置放水管。

义马矿区对灌浆水的处理，总结了七字措施：“探、放、排、引、堵、滤、泄”。探查灌浆水的积存位置，水量及水流方向；打钻放水；水泵排水，巷道水沟引水至井底水仓；砌挡水墙堵水暂时存储逐渐引放；构筑滤水密闭堵截泥沙；有时需要掘专用的泄水道泄除积水。这样做既保证了安全排水，又避免了对生产的影响。