礦山安全課程設(shè)計(jì)---煤礦灌漿防滅火

1、<p><b>　　礦山安全課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　-----煤礦灌漿防滅火</p><p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　班級(jí)：</b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)：</b></p>

2、<p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　完成日期：</b></p><p><b>　　批閱日期：</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言</b>&

3、lt;/p><p>　　第一章---------------------------------------------井田概況</p><p><b>　　第一節(jié) 礦區(qū)水源</b></p><p>　　第二節(jié) 開(kāi)采煤層及瓦斯、煤塵、自然發(fā)火情況</p><p>　　第三節(jié) 礦井開(kāi)拓簡(jiǎn)介</p><

4、p>　　第二章---------------------------------------------灌漿材料與灌漿輸送系統(tǒng)</p><p>　　第一節(jié) 灌漿滅火技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p>　　第二節(jié) 灌漿材料要求及選取</p><p><b>　　第三節(jié) 灌漿站</b></p><p>　　第四節(jié) 泥漿輸送系統(tǒng)及

5、管道選型</p><p>　　第三章---------------------------------------------灌漿方法與灌漿參數(shù)</p><p><b>　　第一節(jié) 灌漿方法</b></p><p>　　第二節(jié) 灌漿站工作制度</p><p>　　第三節(jié) 灌漿參數(shù)計(jì)算</p><

6、p>　　第四章---------------------------------------------安全技術(shù)措施和灌漿管理</p><p>　　第五章---------------------------------------------結(jié)論與感想</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　

7、結(jié)束語(yǔ)</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　礦井安全設(shè)計(jì)是煤炭開(kāi)采重要環(huán)節(jié)，而礦井安全系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)要求的不同有很大差異。安全設(shè)計(jì)方式不對(duì)會(huì)影響煤炭開(kāi)采，甚至?xí)斐蓚鍪鹿实陌l(fā)生。在21世紀(jì)，安全占據(jù)極大地位置，要適應(yīng)蓬勃發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)，就必須優(yōu)化安全系統(tǒng)，體現(xiàn)安全開(kāi)采和可持續(xù)發(fā)展策略，而合理的安全技術(shù)設(shè)計(jì)則能有效減少煤炭

8、損失，將賦存在地下的煤炭安全，高效率的回采出，滿足祖國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)能源的需求。</p><p>　　設(shè)計(jì)中要求嚴(yán)格遵守和認(rèn)真貫徹國(guó)家制定的有關(guān)礦井安全設(shè)計(jì)的方針政策，設(shè)計(jì)力爭(zhēng)做到分析論證清楚，論據(jù)確鑿，并積極采用切實(shí)可行的先進(jìn)技術(shù)，力爭(zhēng)使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到較高水平，但由于本人水平有限，難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)老師指正。</p><p><b>　　一、 指導(dǎo)思想</b>

9、</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是安全專業(yè)學(xué)生的一項(xiàng)實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)礦山安全技術(shù)設(shè)計(jì)將所學(xué)的理論知識(shí)，尤其是將礦山安全的幾個(gè)重要方面如防瓦斯，防塵，防火，救急等理論知識(shí)搞懂，能夠?qū)⑦@些方面的知識(shí)點(diǎn)融合貫通于實(shí)踐的綜合性學(xué)習(xí)過(guò)程，為學(xué)生進(jìn)行本科畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后從事礦井安全設(shè)計(jì)、礦井建設(shè)和礦井生產(chǎn)工作打下一定的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　二、 目的</b>

10、</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)是在《礦井安全技術(shù)》的課程的理論教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)礦井安全設(shè)計(jì)把所學(xué)的理論知識(shí)融會(huì)貫通于實(shí)際。通過(guò)礦井安全的設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的</p><p>　　1、系統(tǒng)地運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)</p><p>　　2、掌握礦井安全方面的步驟和方法</p><p>　　3、提高和培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力</

11、p><p>　　4、提高和培養(yǎng)學(xué)生文字編寫(xiě)和計(jì)算、繪圖的能力</p><p><b>　　三、 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　編寫(xiě)礦井安全技術(shù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的基本要求：</p><p>　　1.加深對(duì)礦井安全所學(xué)理論的認(rèn)識(shí)和理解，提高對(duì)就業(yè)崗位的感性認(rèn)識(shí)； &

12、lt;/p><p>　　2.使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，獨(dú)立完成教學(xué)要求，提高設(shè)計(jì)工作能力；</p><p>　　3.使學(xué)生能熟練安全設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟，提高和培養(yǎng)學(xué)生文字編寫(xiě)、繪圖、計(jì)算和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。</p><p>　　題目：煤礦灌漿防滅火</p><p><b>　　第一章 礦井概況</b></p>

13、<p><b>　　第一節(jié) 礦區(qū)水源</b></p><p>　　礦井工業(yè)場(chǎng)地附近支溝兩岸為沖、洪積沙礫石層及沙土層，屬第四系全新統(tǒng)沖、洪積潛水含水層，含水較豐富，常有泉水流出。具有就近取水的條件，故礦井水源取自工業(yè)場(chǎng)地附近支溝所打的井水。</p><p>　　第二節(jié) 開(kāi)采煤層及瓦斯、煤塵、自然發(fā)火情況</p><p><

14、;b>　　(1)煤層</b></p><p>　　單一煤層開(kāi)采，5號(hào)煤層為本礦唯一的可采煤層，煤層賦存條件較好，全井田分布，埋藏穩(wěn)定，厚度2. 6~3.0m,平均2.80m，傾角1°～3°，屬中厚煤層，視密度1.36t/m3。夾矸由東北淺部向西南深部方向?qū)訑?shù)增多，總厚度增大，煤層結(jié)構(gòu)由簡(jiǎn)單型漸變?yōu)橹械戎翉?fù)雜型。頂?shù)装鍘r層為細(xì)砂巖，較難垮落。</p><p&

15、gt;　?。?）瓦斯、煤塵、自然發(fā)火情況</p><p>　　礦井為低瓦斯礦井，礦總回風(fēng)量為54.08 m3/s,測(cè)得總回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葹?.16%，煤掘掘進(jìn)工作面采用JBT52型局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，最長(zhǎng)通風(fēng)距離500m，測(cè)得掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛葹?.2%，采煤工作面瓦斯?jié)舛仍?.2%到0.3%之間，煤層自然傾向性為容易自燃，煤塵爆炸指數(shù)為20%，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，無(wú)突水危險(xiǎn)，該礦地面有豐富的黃土資源可以利用。<

16、/p><p>　　第三節(jié) 礦井開(kāi)拓簡(jiǎn)介</p><p>　　1．礦井儲(chǔ)量、開(kāi)采規(guī)模及服務(wù)年限</p><p>　　工業(yè)資源/儲(chǔ)量為7.82Mt，礦井可采儲(chǔ)量為7.03Mt。全礦有一個(gè)采煤工作面，采用一次全高生產(chǎn)方法，另有兩個(gè)掘進(jìn)工作面。采煤工作面日產(chǎn)煤炭800噸，該礦設(shè)計(jì)年產(chǎn)量30萬(wàn)t/a。服務(wù)年限20年</p><p><b>　　

17、2．礦井開(kāi)拓</b></p><p><b>　?、俚V井開(kāi)拓方式</b></p><p>　　本礦采用主副斜井，回風(fēng)斜井開(kāi)拓方式。主副井井筒見(jiàn)5號(hào)煤層后沿煤層向東延伸與回風(fēng)斜井底溝通，形成5號(hào)煤層運(yùn)輸大巷與總回風(fēng)巷，沿大巷一側(cè)布置盤(pán)區(qū)形成走向長(zhǎng)壁采煤工作面。</p><p>　　礦井設(shè)一個(gè)開(kāi)采水平，水平標(biāo)高+1174m，開(kāi)采5號(hào)煤層

18、；全礦井劃分4個(gè)盤(pán)區(qū)，礦井自燃傾向性高，根據(jù)煤礦安全規(guī)程，開(kāi)采容易自燃和自燃的煤層（薄煤層除外）時(shí)，采煤工作面必須采用后退式開(kāi)采所以礦井的開(kāi)采順序?yàn)楹笸耸健５V井開(kāi)拓方式見(jiàn)煤礦開(kāi)拓系統(tǒng)圖如下。</p><p><b>　　大圖一</b></p><p><b>　　②井筒</b></p><p>　　主斜井傾角26°

19、;，斜長(zhǎng)346m，半圓拱，凈寬4m，凈面積10.24m2，安裝一部0.8m寬的大傾角帶式輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭；副斜井傾角26°，斜長(zhǎng)291m，半圓拱，凈寬2.3m，凈面積5.05m2，安裝一臺(tái)單滾筒提升絞車牽引1t標(biāo)準(zhǔn)礦車串車提升；回風(fēng)斜井傾角22，斜長(zhǎng)346m，半圓拱，凈寬2.3m，凈面積5.47m2，為礦井專用回風(fēng)井。</p><p>　　井　筒　特　征　表（部分?jǐn)?shù)據(jù)是根據(jù)大圖測(cè)量得到）</p>

20、;<p><b>　?、鄞笙锛斑\(yùn)輸</b></p><p>　　根據(jù)煤礦安規(guī)程，對(duì)開(kāi)采容易自燃和自燃的單一厚煤層或煤層群的礦井，集中運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷應(yīng)布置在巖層內(nèi)或不易自燃的煤層內(nèi)；如果布置在容易自燃和自燃的煤層內(nèi)，必須砌碹或錨噴，碹后的空隙和冒落處必須用不燃性材料充填密實(shí)，或用無(wú)腐蝕性、無(wú)毒性的材料進(jìn)行處理。本礦井選擇將大巷布置在巖層中。井下并列布置兩條大巷，其中一條為運(yùn)輸

21、大巷，鋪設(shè)雙軌，采用蓄電池電機(jī)車牽引礦車運(yùn)輸，另一條為回風(fēng)大巷，專門(mén)用作回風(fēng)。</p><p><b>　　3．采煤方法</b></p><p>　　本礦采煤方法為走向長(zhǎng)壁普通機(jī)械化采煤法，采空區(qū)采用全部陷落法管理頂板。</p><p><b>　?。?）盤(pán)區(qū)巷道布置</b></p><p>　　每

22、一盤(pán)區(qū)布置一條運(yùn)輸石門(mén)和盤(pán)區(qū)回風(fēng)上山，盤(pán)區(qū)石門(mén)與運(yùn)輸大巷相連，鋪設(shè)軌道用于盤(pán)區(qū)的主副運(yùn)輸，回風(fēng)上山專做盤(pán)區(qū)回風(fēng)。</p><p><b>　?。?）回采巷道布置</b></p><p>　　每一采煤工作面布置一條運(yùn)輸順槽和一條回風(fēng)順槽，運(yùn)輸順槽鋪設(shè)的帶式輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，回風(fēng)順槽鋪設(shè)軌道，運(yùn)送材料和設(shè)備。</p><p>　　采煤工作面參數(shù)如下，

23、工作面長(zhǎng)度為130m，作業(yè)制度為三八制，兩班采煤一班檢修，工作面采高為2.5-2.8m，截深0.6m,柱距0.7m,排距0.6m,最小控頂距2.4m,三、五排管理頂板,最大控頂距3.0m,循環(huán)數(shù)3個(gè)/日,采煤工作面回采率95%,循環(huán)進(jìn)尺1.2個(gè),正規(guī)循環(huán)率85%</p><p>　?。?）采煤工作面主要設(shè)備</p><p>　　采煤工作面主要設(shè)備：MG150/350-WDH型電磁調(diào)速電牽引

24、采煤機(jī)割煤，SGB-630/220型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，DZ22－30/100G型外注式單體液壓支柱配HDJA－800鉸接頂梁支護(hù)頂板。運(yùn)輸順槽安裝有轉(zhuǎn)載機(jī)，破碎機(jī)各一臺(tái)。</p><p><b>　　（4）巷道掘進(jìn)</b></p><p>　　全礦井共布置兩個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面，掘進(jìn)工藝為爆破掘進(jìn)工藝。掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量低，測(cè)得掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛仍?.2%~0.3%之間.

25、巷道支護(hù)采用錨桿噴射混凝土支護(hù)。掘進(jìn)工作面主要設(shè)備：煤電鉆3臺(tái)，錨桿機(jī)1臺(tái)，混凝土噴漿機(jī)2臺(tái)，攪拌機(jī)1臺(tái)。其他硐室、設(shè)備配置見(jiàn)圖紙。附細(xì)水彎煤礦開(kāi)拓系統(tǒng)圖</p><p><b>　　結(jié)論：</b></p><p>　　根據(jù)礦井條件，此礦瓦斯涌出量低，煤塵爆炸指數(shù)低，文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，無(wú)突水危險(xiǎn)，針對(duì)該礦煤層容易自燃的自燃傾向性特征，所以選擇做煤礦火災(zāi)防治設(shè)計(jì)，因?yàn)樗?/p>

26、方便，且地表有豐富的黃土資源可以利用，所以選擇設(shè)計(jì)礦井灌漿防滅火方案。采取向回采工作面采空區(qū)注漿方法預(yù)防回采工作面和采空區(qū)發(fā)火。</p><p>　　第二章 灌漿材料與灌漿輸送系統(tǒng)</p><p>　　第一節(jié) 灌漿滅火技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p><b>　　灌漿滅火技術(shù)</b></p><p>　　注漿防滅火技術(shù)就是將水和

27、不燃性的固體材料按適當(dāng)?shù)呐浔?，制成一定濃度的漿液，利用輸漿管道送至可能或已經(jīng)發(fā)生自燃的地點(diǎn)，以防止發(fā)生自燃或撲滅火災(zāi)。漿液充填于碎煤或巖石縫隙之間，沉淀的固體物質(zhì)可以充填裂隙并包裹浮煤，起到隔氧堵漏的作用；同時(shí)，泥漿對(duì)已經(jīng)自熱的煤炭有冷卻散熱的作用。</p><p><b>　　灌漿滅火方法</b></p><p>　　我國(guó)煤礦現(xiàn)在使用的預(yù)防性灌漿方法有：采前預(yù)灌、隨

28、采隨灌、采后封閉灌漿三種。</p><p>　?。?）采前預(yù)灌：所謂采前預(yù)灌即是在工作面尚未回采前對(duì)其上部的采空區(qū)進(jìn)行灌漿。這種灌漿方法適用于開(kāi)采老窯多的易自燃、特厚煤層。</p><p>　　（2）隨采隨灌：就是隨采煤工作面推進(jìn)同時(shí)向采空區(qū)灌漿。在灌漿過(guò)程中，灌漿與回采保持有適當(dāng)?shù)木嚯x，以免灌漿影響回采工作，隨采隨灌用于自然發(fā)火期短的煤層。</p><p>　?。?/p>

29、3）采后封閉灌漿：可以利用鉆孔向工作面后部采空區(qū)內(nèi)注漿；采空區(qū)封閉后，在密閉墻上插管灌漿，防止停采線遺煤自燃。</p><p>　　目前采用的灌漿方法主要有：鉆孔灌漿、埋管灌漿、工作面灑漿、綜采工作面插管灌漿</p><p>　　鉆孔灌漿：在煤層 集中運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷道或?qū)ｉT(mén)開(kāi)掘的灌漿巷道內(nèi)，每隔一定距離（10~15m）向采空區(qū)打鉆灌漿</p><p>　　埋管灌漿：

30、灌漿管道埋在工作面回風(fēng)道內(nèi)。工作面放頂前，在回風(fēng)巷道的灌漿管道上接一段預(yù)埋管道，大約在10~15m，預(yù)埋管道和支管之間用高壓膠管連接。工作面放頂之后始終保持預(yù)埋管道壓在采空區(qū)內(nèi)5~8m，預(yù)埋管道用回柱絞車?yán)庖啤＿@種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便，工作量小，但漿液在采空區(qū)內(nèi)的流動(dòng)難以控制，漿液在采空區(qū)內(nèi)分布不均勻，當(dāng)工作面傾斜長(zhǎng)度大時(shí)，灌漿效果差。</p><p>　　工作面灑漿：為了保證灌漿質(zhì)量，自然發(fā)火危險(xiǎn)性較大的工作面

31、應(yīng)埋管灌漿的同時(shí)還向采空區(qū)噴灑灌漿。其方法是，工作面放頂之前，從回風(fēng)巷注漿管上接出一根預(yù)埋灌漿管，沿傾斜方向分段向冒落區(qū)里撒噴泥漿</p><p>　　綜采工作面插管灌漿。方法是，注漿主路沿工作面傾斜鋪設(shè)在支架前連桿上，每隔20m左右預(yù)留一個(gè)三連通接頭，并安裝分支軟管和插管，將插管插入支架掩護(hù)梁后面的跨落巖石內(nèi)灌漿，插入深度應(yīng)不小于0.5m，工作面每推進(jìn)兩個(gè)循環(huán)，注漿一次。</p><p>

32、;　　本礦由于煤層傾角小，向工作面采空區(qū)灌漿時(shí),泥漿難流動(dòng),灌入的泥漿易流如工作面工作空間,影響回采工作，對(duì)于此類工作面在進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷均鋪設(shè)灌漿管,在兩道處埋管灌入小量泥漿，以封堵兩道處的漏風(fēng)通道。工作面結(jié)束,撤離設(shè)備后,在停采線處灌入足量的泥漿.封堵停采線處的縫隙。所以本礦灌漿方法采用隨采隨灌，即工作面“兩道一線”灌漿</p><p>　　第二節(jié) 灌漿材料要求及選取</p><p>&

33、lt;b>　　漿液的性能：</b></p><p>　　對(duì)漿液的基本要求是，濃度適當(dāng)，滲透能力強(qiáng)，在漿液中，固體漿材與誰(shuí)的體積比例稱之為漿液的濃度，用黃土做漿材時(shí)也稱之為水土比。濃度是影響灌漿質(zhì)量、防火效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵參數(shù)。滲透性取決于漿材粒度和漿液黏度，粒度和粘度小則滲透能力就強(qiáng)。從滲透性這個(gè)指標(biāo)來(lái)看，漿材的固體顆粒愈小愈好。</p><p><b>　　

34、漿材的選?。?lt;/b></p><p>　?。?）材料不含可燃物或可以阻燃。</p><p>　?。?）大于2mm，加少量水就能制成漿液，且細(xì)小顆粒應(yīng)占大部分，對(duì)于粘土，d小于或等于0.1mm的顆粒應(yīng)占60%到70%，頁(yè)巖d小于或等于0.077mm者應(yīng)該占70%到75% </p><p>　　（3）易脫水，具有一定的穩(wěn)定性。 </p><

35、;p><b>　?。?）收縮率小。 </b></p><p>　?。?）便于開(kāi)采，運(yùn)輸和制備，來(lái)源廣，成本低。</p><p>　?。?）不含催化物質(zhì)。</p><p>　?。?）相對(duì)密度一般在2.5~2.6。</p><p>　?。?）固體混合物濃度一般在25%~30%</p><p>　

36、　選取的灌漿材料除滿足以上的基本性能要求以外，還要求其來(lái)源豐富，運(yùn)輸和加工成本低，盡量不占用或少占用耕地和良田，我國(guó)煤礦灌漿材料多為黃土為主，且此礦地表有豐富的黃土可供利用。所以，綜上所述，此礦的灌漿材料選擇為黃土。</p><p><b>　　第三節(jié) 灌漿站</b></p><p><b>　　1．灌漿站的形式</b></p>&

37、lt;p>　　灌漿站的形式有三種，即固定式、分區(qū)式、移動(dòng)式3種，每種形式有它的適應(yīng)條件和優(yōu)缺點(diǎn)，</p><p>　　設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)灌漿區(qū)的分布、土源、水源的分布情況、灌漿管路的鋪設(shè)綜合考慮進(jìn)行比較后確定最優(yōu)方案。</p><p>　　本礦中由于該采區(qū)為進(jìn)井口采區(qū)，且煤層具有發(fā)火性，因此決定在風(fēng)井進(jìn)口附近80M處設(shè)置地面固定灌漿站。</p><p><b&

38、gt;　　2．系統(tǒng)及主要設(shè)備</b></p><p>　　根據(jù)制漿的形式敘述制漿的工藝系統(tǒng)，畫(huà)出制漿工藝流程圖、選出制漿主要設(shè)備，設(shè)計(jì)出泥漿池的尺寸</p><p>　　（1）泥漿的制備工藝</p><p>　　泥漿制備可分為水力直接制漿和機(jī)械制漿兩種方法</p><p>　　1）水槍沖刷表土制漿：</p><

39、p>　　水力取土制漿是用高壓水槍直接沖刷表土(或預(yù)先人工疏松)，在泥漿溝中混合成泥漿，經(jīng)篩板過(guò)濾，除去雜質(zhì)和石塊，流入灌漿鉆孔(或泥漿管中)送入井下灌漿管路。水力取土制漿的灌漿站，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、管理方便、就地取材、效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、用人少、灌漿費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但泥漿濃度難控制。</p><p><b>　　2）機(jī)械制漿</b></p><p>　　首先用

40、機(jī)械設(shè)備在土源處取土，然后運(yùn)至灌漿站的儲(chǔ)土場(chǎng)，待制漿時(shí)用礦車運(yùn)黃土至泥漿池，加水浸泡2h~3h后,用固定式泥漿攪拌機(jī)攪拌成泥漿,制好的泥漿經(jīng)過(guò)篩子進(jìn)入輸漿管路系統(tǒng) 水力直接制漿這種方式工序簡(jiǎn)單，但漿液質(zhì)量難以保證，因此一般采用機(jī)械制漿方法。</p><p><b>　?。?）泥漿的水土比</b></p><p>　　泥漿的水土比是反映泥漿濃度的指標(biāo)，是指泥漿中

41、水與土的體積之比。水土比的大小影響著注漿的效果和泥漿的輸送。泥漿的水土比小，則泥漿的濃度大，隔絕和包裹效果好，但流動(dòng)性差，輸送困難，在輸漿倍數(shù)和管徑一定的條件下，泥漿輸送的沿程阻力大，泥漿在管道中的流速降低，泥漿中的固體顆粒容易沉降，造成堵管事故。水土比大，則輸送相同體積的土所用的水量大，包裹和隔絕效果不好。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，灑漿時(shí)泥漿的水土比為3：1～6：1，注漿時(shí)為3：1～5：1為宜。泥漿水土比通過(guò)測(cè)定泥漿相對(duì)密度的方法來(lái)確定。&l

42、t;/p><p><b>　?。?）泥漿池</b></p><p>　　站內(nèi)有兩個(gè)泥漿池，采用混泥土澆筑而成，泥漿池一般分為2格，輪換使用，其容積一般按2H的灌漿量確定。出口方向有2%-5%的坡度。泥漿出口處沒(méi)有子由于土源距灌漿站較遠(yuǎn)，因此灌漿站內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)土場(chǎng)，儲(chǔ)土場(chǎng)的堆土量一般為10d的灌漿用土量。</p><p>　　第四節(jié) 泥漿輸送系統(tǒng)及管道選

43、型</p><p>　　按規(guī)定，灌漿站的位置確定以后，確定泥漿的輸送路線，若灌漿站離井口近，輸漿管路可沿井筒敷設(shè)到井下，輸漿管路一般從風(fēng)井進(jìn)入井下。若離井筒太遠(yuǎn)，可打灌漿鉆孔，從灌漿鉆孔輸送泥漿到井下。</p><p>　　本礦灌漿站的位置確定在距回風(fēng)井20 m處，輸漿管路從風(fēng)井進(jìn)入井下，井下灌漿管路的干管一般沿回風(fēng)巷道或大巷敷設(shè)，采區(qū)（工作面）安設(shè)分支管路至各灌漿區(qū)。</p>

44、<p>　　灌漿管路系統(tǒng)確定以后，畫(huà)出灌漿系統(tǒng)圖</p><p><b>　　1．輸漿倍線 </b></p><p>　　灌漿系統(tǒng)的阻力與靜壓動(dòng)力間的關(guān)系</p><p>　　N=L/H ＝800/128＝6 </p><p><b>　　N:輸漿倍線 </b></p&g

45、t;<p>　　L ：管路長(zhǎng)度 </p><p>　　H： 泥漿入口至出口處的垂高</p><p>　　輸漿倍線一般控制在4～8之間較為合適，倍線過(guò)大,輸送壓力不足,易發(fā)生堵管現(xiàn)象；倍線過(guò)小，泥漿出口壓力過(guò)大，泥漿在采空區(qū)內(nèi)的分布不利，需采取降壓措施</p><p>　　2．灌漿管道選型及計(jì)算</p><p><b&g

46、t;　　（1）管徑選擇</b></p><p>　　灌漿管道直徑應(yīng)根據(jù)管內(nèi)泥漿流速加以選擇，管內(nèi)泥漿的實(shí)際流速應(yīng)大于臨界流速。所謂泥漿的臨界流速，就是為了保證泥漿中的固體顆粒在管道輸送時(shí)不致沉淀或堵管的最小平均流速。其值與固體材料顆粒的形狀、粒徑、密度、泥漿濃度和顆粒在靜水中的自由沉降速度等因素有關(guān)。當(dāng)采用密度為2.7t/m3的黏土作為泥漿中固體材料時(shí)，在土水比為1：3～1：5的情況下，泥漿在管道中的

47、臨界流速為1.1～2.2m/s。管道內(nèi)徑按下式計(jì)算</p><p>　　d=(4Qh/3600πV)½ =1/30×(Qh/πV)½</p><p>　　式中 d——灌漿管道內(nèi)經(jīng)，m；</p><p>　　Qh——每小時(shí)灌漿量，m3/h；</p><p>　　V——管內(nèi)泥漿的實(shí)際流速，m/s。</p&g

48、t;<p>　　現(xiàn)場(chǎng)灌漿干管直徑一般為100～150mm，支管直徑為75～100mm，工作面膠管直徑為40～50mm，管壁厚度為4～6mm</p><p><b>　　1）工作面支管</b></p><p>　　工作面的埋管為管路支管，從經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，不適于采用管口直徑過(guò)大的管道。供選擇的有直徑50mm和直徑75mm兩種管子。通過(guò)對(duì)該礦工作面進(jìn)風(fēng)巷的

49、實(shí)圖測(cè)量數(shù)據(jù)，根據(jù)公式</p><p>　　L= （A2 + B2）1/2 式（1）</p><p>　　A——工作面進(jìn)風(fēng)巷所處標(biāo)高與回風(fēng)巷所處標(biāo)高的差值，m.</p><p>　　B——工作面進(jìn)風(fēng)巷在水平方向上的投影長(zhǎng)，mm.</p><p>　　量得A=（637.5－632）m=5.5m</p>

50、<p><b>　　B=161mm</b></p><p>　　所以L=(5.52+(161×2) 2)1/2=322m</p><p>　　從阻力方面考慮選用50mm管子阻力值太大，因此可選擇直徑為75mm的管子，鋪設(shè)長(zhǎng)度為322m。</p><p><b>　　2）采區(qū)分管</b></p>

51、;<p>　　考慮到礦井邊緣采區(qū)距主管系統(tǒng)較遠(yuǎn)，在對(duì)邊緣采區(qū)工作面注漿時(shí)管道阻力會(huì)有所增加，所以可選取直徑為100mm的管子作為采區(qū)分管注漿系統(tǒng)。其鋪設(shè)長(zhǎng)度由經(jīng)過(guò)實(shí)圖測(cè)量同樣由</p><p>　　式（1） </p><p><b>　　L0=L1+L2</b></p><p>　　其中 L1—北區(qū)段回風(fēng)巷的

52、長(zhǎng)度，m</p><p>　　L2—聯(lián)絡(luò)巷的長(zhǎng)度，m</p><p>　　L1=((656-628) 2 +(23×20 )2)1/2=461 m</p><p>　　L2=((628-627) 2+(1×20) 2) 1/2=20.5m</p><p>　　所以 L0=（461+20.5）m =481.5 m</p

53、><p><b>　　3）礦井主管.</b></p><p>　　礦井主管系統(tǒng)較長(zhǎng)，由所給主回風(fēng)井標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)： 回風(fēng)立井的井底標(biāo)高為656.418 m，井口標(biāo)高為920.639 m。得</p><p>　　回風(fēng)井高度H=（920.639－656.418）m=264.2 m</p><p><b>　?。?）管壁厚度計(jì)

54、算</b></p><p><b>　　1）垂直管道</b></p><p><b>　　R=</b></p><p>　?。?.5×58×[ -1]+2+1</p><p>　?。?.3mm故取管壁厚度為5mm。</p><p>　　式中

55、——管壁厚度，mm；</p><p>　　——許用應(yīng)力，無(wú)縫鋼管 為78452.8KPa，焊接鋼管 為58839.6 KPa；</p><p>　　——管道直徑（內(nèi)徑），mm；</p><p>　　P—管內(nèi)應(yīng)力，KPa， ；</p><p>　　——泥漿密度，t/m3；</p><p><b>　　——井深，

56、m；</b></p><p>　　——考慮管壁厚度不均等的附加厚度，無(wú)縫鋼管 =1～2mm；</p><p>　　——考慮垂直管道磨損亮量的附加厚度，可在1～4mm內(nèi)選取。</p><p><b>　　2）水平管道</b></p><p><b>　　= +2=2mm</b></p

57、><p>　　查表取管型為DN63.5×3</p><p>　　式中 ——管道質(zhì)量與壁厚不均的變動(dòng)系數(shù)， =0.9；</p><p><b>　　——參數(shù)意義同前</b></p><p><b>　　因?yàn)?</b></p><p>　　H漿＝9.81×1

58、.283×128-800×0.812-80-40-20-20</p><p>　　＝851kpa>0故無(wú)需泥漿泵。</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　——輸送泥漿所需的總揚(yáng)程，Kpa；</p><p>　　——與泥漿提升幾何高度相當(dāng)?shù)乃?，Kpa，</p&g

59、t;<p><b>　　= ，Kpa；</b></p><p>　　——泥漿提升幾何高度，m；</p><p>　　——泥漿管道沿程水頭損失， ，Kpa；</p><p>　　——泥漿管長(zhǎng)度，m；</p><p>　　——泥漿管道每米長(zhǎng)度的水壓頭損失， ，Kpa；</p><p>　

60、　——清水狀態(tài)下的水壓頭損失， kpa；</p><p>　　——清水阻力系數(shù)，查表選?。?lt;/p><p>　　鋼管的值(一般都采用鋼管)</p><p>　　——泥漿實(shí)際流速，m/s；</p><p><b>　　——管道內(nèi)徑，m；</b></p><p>　　——泥漿阻力系數(shù)，可查表；本次設(shè)

61、計(jì)選取 =1.14（1.135）；</p><p>　　——泥漿管道總的局部阻力系數(shù)，可取沿程損失的10%，kpa</p><p>　　——泥漿泵或沙泵的吸程，一般取39.24～49.05kpa；</p><p>　　——泥漿泵站內(nèi)管道及零件的水頭損失，一般取19.62～29.43kpa；　</p><p>　　——剩余水壓頭，一般取19.6

62、2～49.05kpa。</p><p>　　第三章 灌漿方法與灌漿參數(shù)</p><p><b>　　第一節(jié) 灌漿方法</b></p><p>　　根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，決定采用埋管灌漿的灌注方法，采用這種方法，相對(duì)鉆孔灌注用費(fèi)較省，而且由于回風(fēng)井和采煤工作面較接近，所用管道不會(huì)太長(zhǎng)，而且連接較方便。</p><p>　

63、　第二節(jié) 灌漿站工作制度</p><p>　　地面灌漿站的工作制度應(yīng)與礦井工作制度相配合。灌漿站的工作班數(shù)應(yīng)按煤層的自然發(fā)火嚴(yán)重程度和工作面作業(yè)形式來(lái)確定。“兩采一準(zhǔn)”的作業(yè)形式，日灌漿班數(shù)按2班安排，每日純灌漿時(shí)間為10小時(shí)；發(fā)火嚴(yán)重，需灌漿工作面多時(shí)，宜2班灌漿，日純灌漿時(shí)間按15小時(shí)計(jì)算。</p><p>　　第三節(jié) 灌漿參數(shù)計(jì)算</p><p><

64、b>　　注漿量確定：</b></p><p>　　根據(jù)注漿的作用和目的，合理的注漿量應(yīng)能夠使沉積的泥漿充填碎煤裂隙和包裹注漿區(qū)暴露的遺煤。注漿量受注漿形式、開(kāi)采方法及地質(zhì)條件等因素的影響，比如同樣的條件下，工作面注漿要比采后注漿用泥漿量少。目前采空區(qū)的注漿量是根據(jù)注漿開(kāi)采空間、采煤方法及地質(zhì)情況來(lái)計(jì)算的，</p><p><b>　　1．用土量計(jì)算</b&

65、gt;</p><p><b>　　用土量Qs為</b></p><p><b>　　Qs=KMLHC</b></p><p>　　式中 M——煤層開(kāi)采厚度，m；</p><p>　　L——灌漿區(qū)的走向長(zhǎng)度，m；</p><p>　　H——灌漿區(qū)的傾斜長(zhǎng)度，m；</p

66、><p>　　C——煤炭采出率，%；</p><p>　　K——注漿系數(shù)即泥漿的固體材料體積與注漿區(qū)容積之比，一般取用水量0.03～0.15</p><p><b>　　2．用水量計(jì)算</b></p><p><b>　　用水量Qw為 </b></p><p><b>

67、　　Qw=KwQsδ</b></p><p>　　式中 Kw——考慮沖洗管路用水量備用系數(shù)，一般為1.10～1.25；</p><p><b>　　δ——水土比。</b></p><p><b>　　在本礦井中 </b></p><p><b>　　K=0.17 </

68、b></p><p><b>　　M=2.8 </b></p><p><b>　　L=172</b></p><p><b>　　C=83%</b></p><p><b>　　H=36.42</b></p><p>　　故

69、Qs =0.17×2.8×172×83%×36.42=2474.86m3</p><p>　　3．按日灌漿所需土量計(jì)算</p><p><b>　　按日灌漿所需土量</b></p><p>　　Q土2= KMLMC</p><p>　　式中 Q土2——日灌漿所需土量，m3/d;&l

70、t;/p><p>　　L——工作面日推進(jìn)度，m（本礦井日推進(jìn)度為7m）;</p><p>　　K、M、H、C——符號(hào)意義同上式。</p><p>　　故本礦井中，Q土2 =0.17×2.8×7×36.42×83%=100.92m3/d</p><p>　　4．日灌漿所需實(shí)際開(kāi)采土量計(jì)算</p>

71、<p>　　日灌漿所需實(shí)際開(kāi)采土量</p><p><b>　　Q土3= Q土2α</b></p><p>　　式中 Q土3——日灌漿所需實(shí)際開(kāi)采土量，m3/d；</p><p>　　α——取土系數(shù)，一般取值1.1；</p><p>　　故本礦井中，Q土3=100.92×1.1=110.84m3

72、/d</p><p>　　5．每日制備泥漿用水量計(jì)算</p><p><b>　　每日制備泥漿用水量</b></p><p><b>　　Q水1= Q土2δ</b></p><p>　　式中 Q水1——制備泥漿用水量，m3/d；</p><p>　　δ——水土比，最稀5

73、：1,最濃1：1，一般為3：1</p><p>　　故本礦井中Q水1=100.92×3=302.76 m3/d</p><p>　　6. 每日灌漿用水量可用下式計(jì)算</p><p>　　每日灌漿用水量可用下式計(jì)算：</p><p>　　Q水2=K水Q土2δ</p><p>　　式中 Q水2——灌漿用水量，

74、m3/d;</p><p>　　K水——沖洗管路用水系數(shù)，一般為1.10～1.25：</p><p>　　故本礦井中，Q水2=1.25×100.92×3=378.6m3/d</p><p><b>　　7．每日灌漿量計(jì)算</b></p><p><b>　　每日灌漿量</b>&l

75、t;/p><p>　　Q漿1=（ Q水1 + Q土2）M</p><p>　　式中 Q漿1——日灌漿量，m3/d；</p><p>　　M——泥漿的制成率，當(dāng)水土比為3：1時(shí)，取值為0.880.</p><p>　　故本礦井中，Q漿1=（302.76+100.92）×0.880=355.24 m3/d</p><

76、p><b>　　8．泥漿的密度計(jì)算</b></p><p><b>　　泥漿密度按下式計(jì)算</b></p><p>　　第四章 安全技術(shù)措施和灌漿管理</p><p>　　1．封閉的火區(qū)，只有經(jīng)取樣化驗(yàn)證實(shí)火已熄滅后，方可啟封或注銷。</p><p>　　火區(qū)同時(shí)具備下列條件時(shí)，方可認(rèn)為火已

77、熄滅：</p><p>　?。ㄒ唬┗饏^(qū)內(nèi)的空氣溫度下降到30℃以下，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日?？諝鉁囟认嗤?lt;/p><p>　?。ǘ┗饏^(qū)內(nèi)空氣中的氧氣濃度降到5.0%以下。</p><p>　　（三）火區(qū)內(nèi)空氣中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期間內(nèi)逐漸下降，并穩(wěn)定在0.001%以下。</p><p>　?。ㄋ模┗饏^(qū)的出水溫度低于25℃

78、，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日常出水溫度相同。</p><p>　　（五）上述4項(xiàng)指標(biāo)持續(xù)穩(wěn)定的時(shí)間在１個(gè)月以上。</p><p><b>　　2．編制灌漿設(shè)計(jì)</b></p><p>　　灌漿區(qū)域在進(jìn)行灌漿之前應(yīng)編制灌漿設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)包括：灌漿區(qū)概況、防火墻要求、鉆孔布置、灌漿數(shù)量、水土比例、各鉆孔灌漿量的分布、灌漿順序、出水觀測(cè)及安全措施等項(xiàng)目。&l

79、t;/p><p><b>　　3．合理確定灌漿量</b></p><p>　　灌漿質(zhì)量的主要標(biāo)志是泥漿的灌注數(shù)量，應(yīng)根據(jù)灌漿參數(shù)計(jì)算區(qū)域灌漿量及土量。各個(gè)鉆孔的灌漿量要求分配均勻合理，由于某些原因沒(méi)能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的灌漿數(shù)量時(shí)，需補(bǔ)充鉆孔再灌。各個(gè)鉆孔要實(shí)行交叉式灌注，以利泥漿的滲透。</p><p>　　4．加強(qiáng)對(duì)灌漿水土比的控制</p>

80、;<p>　　預(yù)提高灌漿效果，就必須保持合適的泥漿濃度。在灌漿期間要隨時(shí)測(cè)量泥漿濃度。加強(qiáng)灌漿管理對(duì)保證灌漿質(zhì)量，提高灌漿效果至關(guān)重要。隨采隨灌時(shí)注意觀察灌入水量和排水量比例，如果排出水量過(guò)少，則說(shuō)明灌漿區(qū)可能有泥積存，應(yīng)停止灌漿，如果排出水里含泥量過(guò)大或過(guò)于集中，說(shuō)明采空區(qū)已形成泥溝，灌漿不均勻，應(yīng)移動(dòng)管口位置。灌漿后應(yīng)再灌幾分鐘清水，清洗管道，以免泥漿在管道內(nèi)沉淀。</p><p>　　5．加強(qiáng)

81、對(duì)特殊地點(diǎn)的灌漿</p><p>　　在提高采空區(qū)受漿能力加大采空區(qū)受漿量的同時(shí)，還要針對(duì)易造成自然發(fā)火的特殊地點(diǎn)采區(qū)做重點(diǎn)灌漿處理。所謂特殊地點(diǎn)有：采煤工作面的開(kāi)采線、停采線、下運(yùn)輸?shù)?、上回風(fēng)道、巖巷與工作面相通的小石門(mén)等。</p><p><b>　　6．灌漿區(qū)的脫水</b></p><p>　　灌漿區(qū)停止灌漿后，一般經(jīng)3～5天黃土即可沉實(shí)

82、。經(jīng)一段時(shí)間大部分灌漿水通過(guò)各種渠道流出灌漿區(qū)，部分水則滲入并賦存于灌漿周圍的煤巖層和灌漿區(qū)內(nèi)的松散煤巖及黃土中。脫水方法分自燃脫水和人工脫水兩種形式。自燃脫水是通過(guò)圍巖裂隙自然滲出灌漿區(qū)；人工脫水一般多用鉆孔放水或利用灌漿孔等使灌漿水脫出。在灌漿區(qū)有水沉積時(shí)，必須采用人工脫水，否則易造成泥漿潰決事故。</p><p>　　7．工作面采空區(qū)泥漿分布的觀測(cè)</p><p>　　泥漿分布的均勻

83、程度是檢查灌漿質(zhì)量的基本標(biāo)志。觀測(cè)方法是：隨著分層采煤工作面的推進(jìn)，定期定點(diǎn)量取工作面頂部泥漿沿走向和傾斜的分布數(shù)據(jù)，并繪制成上分層泥漿分布圖，為分析上分層灌漿效果提供資料，也為開(kāi)采下分層的灌漿提供一定的數(shù)據(jù)。</p><p>　　8．建立健全原始記錄臺(tái)帳</p><p>　　各項(xiàng)記錄臺(tái)帳是灌漿管理工作中不可缺少的原始材料，是分析灌漿工作的基礎(chǔ)。其中包括：鉆孔工程記錄臺(tái)帳；灌漿工程記錄臺(tái)帳

84、；防火墻工程記錄臺(tái)帳；氣體分析記錄臺(tái)帳；泥漿分布記錄臺(tái)帳等。</p><p><b>　　結(jié)論與感想</b></p><p>　　礦井火災(zāi)是煤礦重大災(zāi)害之一，礦井火災(zāi)不僅燒掉大量的資源、材料和生產(chǎn)設(shè)備，而且由于封閉火區(qū)，將會(huì)凍結(jié)煤炭的可采儲(chǔ)量，嚴(yán)重破壞正常的生產(chǎn)秩序；燃燒消耗了風(fēng)流中的氧氣，使風(fēng)流中的氧氣濃度下降，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱能、有害氣體和粉塵，其后果是使井下污染

85、區(qū)域內(nèi)的人員被燒傷、中毒或窒息；礦井火災(zāi)防治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其理論和技術(shù)的研究?jī)?nèi)容圍繞著一個(gè)目標(biāo)和三個(gè)問(wèn)題。一個(gè)目標(biāo)就是防止礦井火災(zāi)發(fā)生對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的火災(zāi)要防止其擴(kuò)大并最大限度的減小火災(zāi)中的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。三個(gè)問(wèn)題是：一火災(zāi)是何發(fā)生的？其內(nèi)容主要是研究礦井火災(zāi)的類型及其產(chǎn)生的原因、條件以及各類火災(zāi)發(fā)生過(guò)程和特點(diǎn)，這是防滅火的理論基礎(chǔ)。二是如何防止礦井火災(zāi)發(fā)生？包括火源預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)技術(shù)。火災(zāi)發(fā)生后如何進(jìn)行及時(shí)而有效的控制和處理？<

86、/p><p>　　“預(yù)防為主，防治結(jié)合”是礦井火災(zāi)防治工作中的指導(dǎo)方針?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)前和礦井延伸新水平時(shí)，必須對(duì)所有煤層的自燃傾向性進(jìn)行鑒定，根據(jù)煤炭自燃傾向性采取相應(yīng)的自然發(fā)火防治措施。開(kāi)采實(shí)踐表明，煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)程度不但受煤炭本身自燃傾向性的影響，還受到煤層地質(zhì)賦存條件、開(kāi)采技術(shù)條件等外部因素的影響。我國(guó)在內(nèi)因火災(zāi)防治方面做了大量的工作（如通過(guò)隔絕采空區(qū)，改善通風(fēng)系統(tǒng)，采用均壓通風(fēng)、黃泥灌漿、

87、壓注阻化劑、凝膠、以及向采空區(qū)注入惰性氣體等防滅火技術(shù)），并取得了較好的效果。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中充分利用《礦井通風(fēng)與安全》、《煤礦開(kāi)采學(xué)》、《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》的知識(shí)，結(jié)合瓦斯涌出量情況，以安全第一和達(dá)產(chǎn)為原則，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上著手，設(shè)計(jì)出一套在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上優(yōu)越可行的礦井瓦斯抽放系統(tǒng)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，對(duì)瓦斯抽放內(nèi)容和設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，學(xué)到了并掌握了很多知識(shí)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，還應(yīng)繼

88、續(xù)努力學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，充實(shí)自己。</p><p>　　感謝老師的指導(dǎo)和幫助，讓我在這一次的課程設(shè)計(jì)中受益匪淺！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　《煤礦安全規(guī)程》</b></p><p><b>　　《通風(fēng)安全學(xué)》</b></p>