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矿井黄泥灌浆防灭火设计方案
1)、黄泥灌浆系统
在副井区地面工业场地设有灌浆站,为全矿灌浆服务,灌浆方法采用随采随灌,即随采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆。在灌浆工作中,灌浆与回采保持有适当距离,以免灌浆影响回采工作。
2个搅拌池,池长7.2m,宽1.4,池深为1.2m,池体用砖砌筑水泥抹面或用钢板焊接,其上固定搅拌器。搅拌池底部留有出料口,在浆液流入注浆池前设双层过滤筛子(孔径为10mm),搅拌池侧面设500mm×500mm×1800mm下液泵坑两个,各安设离心式液下泥砂泵2台。
2)、黄泥灌浆方法
采用埋管灌浆法,在放顶前沿回风巷于采空区预先铺好灌浆管(一般预埋10~20m钢管),预埋管一端通采空区,一端接胶管,胶管长一般为20~30m,灌浆随工作面的推进,用回柱绞车逐渐牵引灌浆管,牵引一定距离灌一次浆,要求工作面采空区能灌到足够的泥浆。
3)、黄泥灌浆参数设置
、工作制度:与矿井工作制度相匹配,但需注意以下原则:
灌浆工作是与回采工作紧密配合进行。设计灌浆为三班灌浆,每天灌浆时间为10h,若矿井自燃发火严重,且所需灌浆的工作面较多,宜采用四班灌浆,每天灌浆时间为15h。
、灌浆所需土量
日灌浆所需土量按下式计算:q土=k·g/v煤
式中:q土—日灌浆所需土量,m3/d;
g—矿井日产量,根据设计,9、11#煤层日产量分别为356t和1420t;
v煤—煤的容重,9、11#煤层容重分别为1.36t/m3和1.35t/m3;
k—灌浆系数,为灌浆材料的固体体积与需要灌浆的采空区容积之比,参照经验,取0.05。
则:q土=0.05×(436/1.36+1420/1.35)=68.6(t)
、日灌浆所需实际开采土量:q=αq土
式中:q—日灌浆所需实际开采土量,m3/d;
α—取土系数(考虑土壤含一定杂质和开采,运输过程中的损失);取1.1。
q=αq土=1.1×68.6=75.5(t)
、灌浆泥水比的确定
灌浆水土比应根据泥浆的输送距离,煤层倾角,灌浆方式及灌浆材料和季节等因素通过试验确定,参照经验,一般情况下为4:1,冬季时为5:1。
每日制泥浆用水量
每日泥浆用水量按下式计算:q水1=q·δ
式中:q水1—制备泥浆用水量,m3/d:
δ—泥水比的倒数,取5。
则:q水1=75.5×5=377.5(m3/d)
、每日灌浆用水量
每日泥浆用水量按下式计算:q水2=k水·q水l
式中:q水2—灌浆用水量,m3/d:
k水—用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数,取1.1。
则:q水2=1.1×377.5=415(m3/d)
每日灌浆量:q浆1=(q水1+q土)m
式中:q浆1—日灌浆量,m3/d:
泥浆制成率,取0.93
其余符号同前。
则:q浆1=(415+75.5)×0.93=456(m3/d)
4)、黄泥灌浆材料的要求
、颗粒要小于2mm,而且细小颗粒(粘土:≤0.005mm者应占60~70%)要占大部分。
、主要物理性能指标
比重为:2.4~2.8t/m3
塑性指数为9~11(亚粘土)
胶体混合物(按mgo含量计)为25~30%:
含砂量为25~30%,(颗粒为0.5~0.25mm以下)
容易脱水和具有一定的稳定性。
、不含有可燃物
5)、制浆的主要设备
黄泥灌浆设备一览表
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
1
水 泵
zba-6b
台
2
2
泥浆搅拌机
jj-4.5
台
2
3
管路(无缝钢管)
φ100×6
m
1650
4
4寸胶管
dn100
m
200
5
离心式液下泥砂泵
80nyl50-20j
台
2
6
供水管(软管)
φ30
m
400
6)、黄泥灌浆操作准备
制浆前所用的各种设备应完好;各阀门应处在正确的开关位置;供水系统应畅通;照明设备应齐全;各岗位人员应到齐上岗。
制黄泥浆前必须检查制浆材料是否符合质量要求,并且不准有石子、草根等杂物。
制浆前,首先将浆池底清理干净,将遗存的脏、杂物清理好,关闭下浆孔、泄水孔阀门。
7)、黄泥灌浆操作流程
地面用固定机械搅拌制浆工艺应:
1.人工采土,运至灌浆站。
2.人工用水枪直接冲黄土,将泥浆冲入带有铁箅子的沟内,土水分别进入两个泥浆搅拌池。
3.给土的同时要加适量的水,经1、2号搅拌机均匀搅拌4~6min。
4.搅拌好的泥浆,经过经管道进入泵站的泥浆泵,再经管道送入副斜井至井下采煤工作面。
5.石块及大块土块,排入矿车,运至弃石场。
开动搅拌机进行搅拌的同时,用密度计检查泥浆浓度,并调整到要求的水土比。一般要求在进行洒浆时,水土比不低于4:1,灌浆时,水土比定为5:1。
下浆孔要提前按设好篦子,制浆过程中要随时清理草根、树皮、石子及其它杂物,防止下浆时堵孔、堵管。
接到井下停浆电话后,停止冲浆,然后给水冲洗管路(冲洗时间一般不少于20分钟),清理、冲刷注浆池。并把水枪和管路中的水放干净。
其它防火浆材的制取,必须按措施要求进行操作。
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