3系统应用
　　
　　3.1火区概况
　　
　　五虎山煤矿402综采面开采4#煤层，走向长1254m，倾斜长155m，顶部为1#、2#煤层采空区。1999年5月发现2#、4#煤层露头部分着火，火区距402综采工作面对应的地表距离900m，同时在402采面中部，上覆2#煤层小井井口冒烟。2002年3月，采用高分辨率电阻率法和地面同位素测氡法，结合地面地质调查圈定火区及其影响范围，斟察结果表明：火区发展速度快、范围大，火区东部边缘侵入402工作面顶部已超过了16000m2，火区影响区近40000m2。
　　
　　3.2灭火材料的选择
　　
　　402工作面上部小窑采空区鸡窝状的空洞大、数量多，要释放火区内积聚的热能，扑灭火区，封堵小窑通道，采用常规的注水灌浆技术难以见效，且采空区存在大量积水，可能引发工作面突水或溃浆事故。采用含水量大而流动性差的高浓度胶体灌注火区，可以增加泥浆的堆积性，大大缓解“拉沟”现象，避免浆液的大量溃散。由于火区面积大，所需灭火材料多，工程量大，通过比较，决定采用粉煤灰复合胶体灭火技术治理402工作面上覆大面积火区。
　　
　　粉煤灰胶体脱水速度慢，持久性好，能长期滞留在易发火部位，降低煤体复燃的可能性，由于大量固料的存在，即使脱水也能堵塞漏风通道，同时，在五虎山矿区粉煤灰材料来源广，运输量也小，尤其适合象五虎山矿这样缺水少土地区的煤层大面积火区治理。
　　
　　3.3注胶钻孔布置
　　
　　为有效控制工作面顶部的火区范围，沿工作面倾斜方向,从地面向井下施工4排钻孔，钻孔排距15m，深度40~60m，共施工注胶钻孔70个。钻孔位置见图7，主要分为高温孔、中温孔和低温孔。注胶顺序是先注高温孔，再注中温孔和低温孔，重点处理高温区域内的钻孔，其次是影响区域内的钻孔。
　　
　　3.4注胶工艺
　　
　　由于胶体材料对水灰比的要求严格，必须建立专用的灌浆注胶浆系统来确保稳定连续的制浆效果，系统工艺流程。
　　
　　该灌浆注胶系统工艺简单，实现了连续制浆，成胶时间可控，水灰比稳定可调等功能，系统造价30万元左右。制浆机按水灰重量比为1：1～3：2的比例制成粉煤灰浆，通过输浆管路注入钻孔，在钻孔前10m处，由胶体压注机把FHJ16复合胶体添加剂按一定比例送入灌浆管路。
　　
　　从2002年7月30日至11月16日，共向火区压注粉煤灰复合胶体35255m3，胶体覆盖总面积约10292m2，其中覆盖高温区面积约8732m2，覆盖影响区面积约1560m2，在工作面顶部及回风巷西侧范围内形成了长约400m，宽约60m的胶体隔离带。在整个灭火工程期间，共使用FHJ16胶体添加剂17t左右，每立方米材料使用量约0.05%，材料成本仅比粉煤灰浆增加8元/m3。
　　
　　3.5效果分析
　　
　　为分析钻孔注胶效果，每天对注胶钻孔邻近的未注胶钻孔测温一次，其它钻孔每隔十天测量一次。经实测，注胶前后的钻孔温度如表1所示。
　　
　　从表1可以看出，高温区和影响区内的钻孔温度在注胶后基本恢复正常，注胶范围内的火区得到了有效地控制和熄灭，胶体在工作面顶部、回风巷以西形成了隔离带，抑制了火区侵入工作面。由于粉煤灰胶体在松散煤体内胶凝固化，在推进过程中工作面未出现“溃浆现象”。
　　
　　4小结
　　
　　多功能灌浆注胶防灭火系统可使用砂土、粉煤灰、黄土、矸石等多种灌浆材料，易于实现灌浆材料的就地取材；系统能制备各种浓度浆液（水土比最高可达1:1），以适应不同情况的灌浆；通过在高浓度浆液中加入悬浮剂，使高浓度浆液能够通过胶体防灭火系统顺利地输送到用浆地点，且不会堵塞管路；仅需变换外加剂，即可通过该系统实现大流量地压注稠化胶体、凝胶、复合胶体和固化充填材料等多种新型防灭火材料，提高系统的利用率；完善的自动化控制系统可确保多功能灌浆注胶防灭火系统的稳定运行，减少人为因素的影响，提高了系统的可操作性。