一、注浆系统
1、注浆量计算
w c h 1 ()M HLNt
GW Q δρ+= 式中：Q k —矿井灌浆量（m 3/h ）；
n—同时灌浆工作面数；
Q w —回采工作面灌浆量（m 3/h ）；
G—工作面日产量，
W—工作面灌浆宽度，均取100m ；
h—灌浆材料覆盖厚度，均取0.15m ；
δ—灰水比倒数，取3；
M—浆液制成率，应取0.9；
ρc —煤的密度，
H—工作面总回采高度，
L—工作面长度；
N—灌浆添加剂防灭火效率因子，取1.0；
t—灌浆时间，取8h/d 。
2、输桨管道临界直径的计算：
根据《煤炭矿井设计防火规范》GB 51078-2015,按下式计算输桨管道临界直径:
D 1=(0.9158×Q/3600×π)24/53(αλ/g 11/8)8/53[(ρs -ρ) ρm /(ρm -ρ) (ρs -ρm )Δ3ω]2/53 式中：D 1—临界直径（mm ）；
Q -管道通过的流量
α-固体颗粒的抑紊减阻系数，取0.9；
λ-水的摩阻系数，取0.0237；
g -重力加速度（m/s 2）
ρs -灌浆材料真密度（粘土），取2.7t/m 3；
ρ-水内的密度，t/m3；
ρm-浆液的密度，1.182t/m3；
Δ-注浆管道当量粗糙度，取0.000046（m）；
ω-颗粒平均自由沉降速度，取0.005m/s；
计算得：
。
2、壁厚计算
管道壁厚计算参照《煤矿井下消防洒水设计规范》GB 50383第8.1.2条的壁厚计算公式计算：
δ≥δj+2.5，δj=Pdγ/2[σ]φ
其中：
2.5为考虑制造壁厚公差及腐蚀裕度的附加值，mm；
δj——计算壁厚，δ—采用壁厚，d—管路内径，mm，主管取200，支管取100 [σ]为按优质钢，取133，P—最大计算压力，MPa，P=γ.H/1000,
γ-泥浆密度，1.182t/m3，H-高差，m，主管取200，支管取125m。
经计算
3、输浆管路总水头损失的计算：根据《煤炭矿井设计防火规范》GB 51078-2015,按下式计算输浆管路总水头损失H T:：
H T=(1+KΞ) ×∑m=1（L j×i j）
i=[αλv2ρm/2gDρ+K Jμs(ρm-ρ/ρs-ρ)( ρs-ρm//ρ) ω/v] ×10-2
H T-输桨管道总水头损失（MPa）;
KΞ-输桨管道局部阻力系数，取0.125；
m-输桨管道长度。L j-分段管路长度，m；
i_输桨管路沿程水力坡降（MPa/m）；
v-浆液流速（m/s），主管取0.53，支管取1.06；
D-管道内径（m）；
K J-颗粒推移运动比例与自由沉降速度和流速之间关系系数，取11；
μs -颗粒与管道的摩擦阻力系数，取0.40；
二、注氮系统
1、注氮流量
回采工作面注氮量应按下式计算： 12N 02 601
N C C Q Q C C -=+- 式中：Q N —注氮流量（m 3/h ）；
Q 0—采空区氧化带内的漏风量，取5% C 1—采空区氧化带内的原始氧气浓度，取13%； C 2—采空区防火惰化指标，可取7%； C N —注入氮气中的氮气纯度，97%；
2、注氮管路出口压力
P 1=[0.056(Q max 1000)2∑(D 0D i )5(λi λ0
)L i +P 22]1/2 式中：P 1——输氮管路供氮绝对压力（MPa ）； P 2——输氮管路末端绝对压力，不小于0.2（MPa ）； Q max ——管路最大输氮量（m 3/h ）；
D 0——基准直径，取150（mm ）； D i ——实际输氮管路直径（mm ）； L i ——相同直径管路长度（km ）； λ0——基准管路的阻力损失系数，取0.026； λi ——实际输氮管路的阻力损失系数。
