灌浆防灭火灾设计建筑防火建筑建筑建筑制度.pdf

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1、陇东学院能源工程学院 矿井灾害防治课程设计 设计题目：灌浆防灭火安全技术设计 姓 名：_ 学 号：_ 2012401180 _ 专业班级：2012 级安全工程本科班 指导教师：_ 成 绩：_ 二一五年六月 目 录 1 矿井概况.4 1.1 矿井位置及交通 .4 1.2 煤层赋存条件.4 1.3 煤的碳化程度、煤岩成分 .5 1.4 自燃倾向性、自然发火期 .5 1.5 矿井开拓方式和采区布置图 .5 2 灌浆系统设计.7 2.1 土源状况.7 2.2 水源状况.7 2.3 确定注浆方式.7 3.注浆材料及制浆工艺设计 .8 3.1 注浆材料的选择 .8 3.2 浆液的制备.9 3.3 泥浆输送

2、.10 4.灌浆方法设计 .11 4.1 确定灌浆方法.11 5.灌浆参数设计计算 .12 5.1 灌浆站工作制度 .12 5.2 灌浆量.12 6 灌浆设备选型.15 6.1 灌浆管道设计.15 6.1.1 管道内径计算.15 6.1.2 管材确定.16 7 灌浆安全技术措施 .17 7.1 制浆安全技术措施 .17 科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维

3、护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止7.2 灌浆系统的安全维护措施 .18 7.3 注浆过程中防止溃浆的安全技术措施 .18 对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计，主要内容有灌浆系统设计，注浆 材料及制浆工艺设计，灌浆方法设灌浆参数设计计算计，灌浆设各选型，灌浆安 全技术措施。通过矿井火灾课程的学习，我们充

4、分了解和学习到了地下火灾的发生原因与 发展过程、煤炭的自燃学说、自燃的原因及发展过程，掌握地下火灾的预测、预 报及预防方法和灭火措施等基本知识，提高了我们对矿井火灾的监测监控、预报、预防与扑救及地下工程防灭火的能力。矿井注浆防灭火安全技术是防止煤层内因 火灾的有效技术措施之一，它是我国煤矿当前应用较普遍的一项技术。关键词：采空区；自燃；灌浆防灭火 Abstract Mine fire is one of the five natural of coal mine disasters,efficient safety 科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度

5、煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止production of coal mine and miners l

6、ife safety has serious adverse effects,such as grouting fire prevention is to prevent one of the main technical meansof underground coal spontaneous combustion.With xin coal mine as an example,the an alysis of the prin ciple of grout ing fire-fight ing tech no logy and matters of atte nti on in the

7、man ageme nt of grout ing and commongrout ing method,through calculati on,the reas on able grouting material,soil and water ratio,coefficient of grouting,grouti ng required capacity,water and soil parameters such as pulp ing.Based on the positi on of the power con sumpti on of the pressure filter sy

8、stem in overall power con sumpti on in dicators of coal separat ing pla nt,and around the en ergy con servati on and con sumpti on reduct ion of the system,this paper makes deep an alysis on the main factors in flue ncing the worki ng effect of the pressure filter,and start ing from in dustrial engi

9、n eeri ng idea,studies the en ergy savi ng tech no logy of pressure filter system.Keywords colliery spontaneous combustion grouting fire prevention and exti nguishi ng科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆

10、系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止1 矿井概况 1.1 井矿位置及交通 兴云煤矿位于陕西省铜川市耀县北部，距铜川市区约 54km，行政区划属于 铜川市耀县瑶曲乡。井田的中心地理坐标为东经 108 5,北纬35 13 兴云煤 矿交通方便，咸铜铁路梅七支线（梅家坪至前河段）经过附近的瑶曲镇，矿井有

11、 运煤专用铁路接轨于瑶曲车站，全长 2.5km。另外，有公路至金锁关与西（安）包（头）线相接。矿井 1986年以 30万吨/年的能力简易投产,现采用综放回采工 艺回采,生产能力已大幅提高.井田范围东至荒草湾 上石节一线，西到断头川北 侧的 4-2 号煤层零点边界线，南与陈家山煤矿相毗邻（人为边界），北与崔家沟 煤矿七木桥背斜相望。井田走向长约3.5km，倾向宽约3.5km，总面积为13.2km2。1.2煤层赋存条件 煤系地层属中侏罗纪直罗群及下侏罗纪延安群，共含煤五层：1、2、3、4-1、4-2,焦坪矿区煤层特征如表 241。3煤和4-1煤局部可采，厚03m,埋藏极 为不稳定，主要可采煤层为4

12、-2号煤，平均厚度1012m，最厚达34m。煤层倾 角浅部为 1820，深部为 510。煤系地层呈单斜构造，倾斜北西。井田系长 庆油田边缘浸染区，煤层顶板岩系中有 3 4个含油层，底板岩中有两个含油层，油气的溢出对矿井瓦斯含量有极大的影响。煤系地层岩性自下而上描述（含 4-2 号煤层）：泥岩：紫杂色、灰绿色（俗称花斑泥岩），含团块状，易碎，常有鲕状结核，遇水膨胀，一般厚810m，最厚达40m,厚度变化大。根土岩：粉砂质、灰深褐色，含植物根部化石，较坚硬，一般厚26m。炭 质泥岩：05m，为煤层直接底板。4-2号煤：中部有12层夹矸，局部地区加厚至25m,使煤层分为4-1煤。灰黑色粉砂岩、砂质泥

13、岩：含植物化石及黄铁矿结核，水平层理，厚 23m。中粗砂岩：厚度为030m，局部为砂岩，含植物化石、黄铁矿结核及煤屑。细粉砂岩互层：灰灰黑色，厚度 073m,缓波状、微波状层理，含黄铁 矿结核及植物化石，中下部局部含油 顶、底板状况为：科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌

14、浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止(1)直接顶为煤4的41-42段煤层，厚度2.19m,煤夹泥岩。(2)直接底为煤4的47-48段煤层，厚度3.3m，泥岩夹煤，泥岩易风化，遇水膨胀。煤质以暗煤为主，丝碳化物物质含量高，加亮煤条带。1.3煤的碳化程度、煤岩成分 煤的变质程度是指煤的变质程度越低越易自燃.自燃能力 褐煤烟煤无烟 煤 挥发份:将煤加热到850C时，煤中挥发出的气体所占煤本身重量的

15、比例。变 质程度越低挥发份越高，一般:褐煤40%;烟煤=10-40%;无烟煤10%。从煤的几种 物理化学性质来看，变异系数为 5.6%挥发份28.34,二氧化碳：相对涌出量为 2.029m3/t,绝对涌出量为9.326 m 3/m i n,极易发火,煤尘具有爆炸性，加之成煤地 质年代为第三、四系.因此，煤的碳化程度较低。1.4自燃倾向性、自然发火期 工作面煤尘具有爆炸性，属于瓦斯矿井。工作面煤层容易自燃，地温较高，一般在29-31T左右。各煤层均有煤尘爆炸危险性。由于该区煤的燃点低，油页 岩用火柴即可直接点燃。煤层节理发育，褐煤及油页岩易自燃发火。矿井各煤层 自燃倾向性为一类容易自然发火煤层。

16、煤2最短自然发火期为22天，一般为1-3 月。煤尘爆炸指数为25%，水文条件简单，无突水危险。该矿地面有较丰富的黄 土，其塑性指数为1.2，密度为I.7 t/m3。矿井总回风量为43.34 m3/s,测得总回 风流中瓦斯浓度为0.36%，掘进工作面最长通风距离500 m,测得该掘进工作面 瓦斯涌出量为1.2 m3/min。1.5 矿井开拓方式和米区布置图 矿井通风系统为中央并列抽出式通风，矿井通风系统图1-1所示 矿井采用平硐-斜井-暗斜井开拓，单采区分阶段布置。采煤方法为走向长壁 综采放顶煤垮落法回采工艺，顶板管理采用全部垮落法。目前，采深 350米，矿 井的开拓方式和采区布置情况(辅以采掘

17、工程平面图)、见图1-2所示科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火

18、的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止 矿井通风系统如图1-1永久风门 局部通风机 及风筒 主要通风机 调节风窗 风流风向 调节风门 13 12 科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过

19、程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止采掘工程平面图1-2 2.灌浆系统设计 2.1 土源状况 该矿地面有较丰富的黄土，土源距离煤矿风井5km,土质优良，容重1.3t/m3，属于亚黏土，塑性指数12,取土方便，矿井轻轨车可直接到达取土地点。采用 的水土比为1:3-5，灌浆系数0.03-0.050 2.2水源状况 该矿水文地质类型为简单型，区内地形平坦。第四系富水性强的砂砾层与含 煤地层的水力联系微弱，主要由于煤系地层中的泥岩类地层隔水性好。2.3确定注浆方式 注浆系统可根据煤层埋藏深度

20、、土源状况、水源状况等因素分为集中灌浆和 分散灌浆两种方式。这两种方式的优缺点及适用条件如表 2-1 o 工作面标高-390-400米，煤层埋藏较浅，又因为土源距离煤矿风井 5km，土质优良，容重1.3t/m3，属于亚黏土，塑性指数12，取土方便，矿井轻轨车可 直接到达取土地点。因此，该矿可采用分散注浆系统。工作面可用钻孔注浆。设计注浆系统主要应考虑土源、水源、输浆地点、煤层埋藏深度、地形地貌 等因素。根据矿井生产条件和自然发火状况，经方案对比选择采用集中注浆系统 或分散注浆系统。设计时如采用集中注浆系统，应说明到底是来用地面注浆站集 中注浆还是井 下注浆站集中注浆；如采用分散注浆、则应说明到

21、底是采用钻孔 注浆、分区注浆，还是井下流动注浆。无论采用何种注浆系统，都必须在采掘工 程平面图的基础上，画出专门的注浆防灭火系统图。科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下

22、火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止表2-1灌浆系统优缺点和适用条件比较表 名称 集中灌浆 分散灌浆 钻孔和分区灌浆 井下移动灌浆 优缺点 优点：优点：优点：1、工作集中，便于管 1、设备简单、投资少，1、机动灵活 理 建设速度快 2、灌浆距离短，管材 2、人员少，效率咼 2、制浆工艺简单，操 消耗多，且发生堵管的 3、便于掌握泥浆的浓 作容易 机会小 度和质量 3、可减少井下所需的 缺点：4、占地较少 nr AxV 干吕 1、生产能力低 缺点：缺点：2、管理分散、效率低 1、初期投资大，建设

23、 1、灌浆站分散，管理 时间长 分散，人员多 2、采、运土工作比较 2、占用土地多（需打 复杂 分区灌浆钻孔）适用条件 1、煤层埋藏较深 1、煤层埋藏浅 1、灌浆量不大 2、矿井灌浆量大，且 2、灌浆采区分散 2、输浆困难或无法用 采区生产集中 3、土源丰富可就地开 钻孔灌注时采用 3、取运土距离远 采，运输距离近 在采掘工程平面图的基础上，画出专门的 注浆防灭火系统图1-2 3.注浆材料及制浆工艺设计 3.1注浆材料的选择 井下防灭火注浆材料一般要具备 5个基本性能:1不含可燃或助燃物质；2易 成浆，利于管道水力运输；3具有必要的粘结性，稳定性和脱水性;4制成的浆液 具有较大的渗透力和较小的

24、收缩率；5注浆材料堆成的实体具有足够的密封性能。常用的注浆材料有粘土、粉煤尘、煤矸石和山砂等，他们的优缺点如3-1表，在选择注浆材料时，应首先以就地取材和能保证持续注浆为主，如果有条件 尽量采用不加工的原材料。该矿地面有较丰富的黄土，其塑性指数为 1.2，密度 为I.7 t/m3取土方便，矿井轻轨车可直接到达取土地点。综上考虑可直接选取该 粘土作为灌浆材料。科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技

25、术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止表 3-1常用注浆材料优缺点对照表 材料 粘土 粉煤灰 煤矸石 砂 优点 粘土颗粒粒小，粉煤灰颗粒表面 经粉碎研磨的矸 可实现大流量注 粘性良好，易成 具有一定的光 石可满足不同粒 浆，脱水性良好，浆，便于输送，滑度，易成浆，度要求，

26、易悬浮，消耗最小的电能 流动性、渗透性 便于管道输送，材料资源稳定，和水便能很容易 好，能填堵岩石 流动性、稳定性 可满足持续注浆 冲走，材料成本 和煤中的细小裂 好，密封性能 需求，减少矸石 较低，资源稳定，隙，密封性好，较好，材料来源 堆放量及所需耕 节约大量土地资 不透气体 广泛，成本投入 地，利于保护耕 源。低，经济效益高，减少环境污染，具有良好社会效 益 地。缺点 蓄水性高常从注 粉煤灰亲水差，其粘结性和塑性 颗粒粒径较粉煤 浆区带出大量细 粒度大于粘土，较黄土差，制浆 灰、黄泥大，包 粒粘土而使水 粘性差，浆液脱 成本咼，工艺系 裹、覆盖、密封 沟、主要巷道和 水速度快，易沉 统复

27、杂 堵漏性能差，砂 水仓淤塞，费用 降，容易发生堵 子的比重较大，咼，耗费大量农 管现象，堵漏效 易沉淀堵管和堵 田且难以满足持 田辛 呆。塞钻孔，渗透力 续注浆的需要 差，易在注浆出 口处堆积，浆液 对管道磨损严 重。3.2浆液的制备 根据采用浆材不同，浆液的制备工艺也有所不同。常用的制浆工艺有两种：水力取土自然成浆和人工或机械取土机械制浆。水 力取土制浆法多采用制备黄泥浆，可就地取材；机械制浆常用于制浆材料距生产 源距矿井较远的材料。本设计采用水力取土制浆工艺，灌浆工艺流程为：加压供 水、制备泥浆、运输泥浆、灌浆、井下脱水和井下排水 6个过程。科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位

28、置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止3.3泥浆输送 泥浆的输送一般采用泥浆的

29、静压力作为输送动力，制成的泥浆由地面注浆站 经过注浆主管到支管送到用浆地点。注浆管道根据注浆压力的大小选取，压力小 于1.6MPa时，可选取普通水管；压力大于 1.6MPa时，应选用无缝钢管。3.3.1输送倍线 从地面灌浆站到井下灌浆点的管线长度与垂高之比叫做泥浆的输送倍线 Z 进浆管口至灌浆点的垂高（m）。可令钻孔倾斜角为4 5 管线长度为钻孔倾斜长度加上工作面走向长度再 加10%管路长度:3.3.2 影响灌浆效果的因素 泥浆制备泥浆质量是影响灌浆效果的重要因素，要求泥浆要粘度适当、流动 性好、灌后能很快析水。故应对土料的选择和泥浆配制特别重视。在土料分析和 泥浆试验的基础上，结合其它采区的

30、配制经验和本采区实情，土料选用中粉质壤 土。所用的泥浆比重控制在1.11.55，水土比（重量比）为2:16:1，粘 度16s50s，泥浆干密度采用与堤体干密度基本一致。取土方式：由于该矿生产 规模不大，每日灌浆量不多，采用人工取土即可满足灌浆要求。3.3.3 灌浆站主要设施 设计采用固定式灌浆站，其主要设施有储水池、泥浆搅拌池、灌浆槽、贮土 场等。式中：L 进浆管口至灌浆点的距离（m）；科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计

31、管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止4.灌浆方法设计 4.1确定灌浆方法 灌浆方法有：1采前预灌；2随采随灌；3采后灌浆 1.采前灌浆 所谓采前灌浆即是尚未开采先行灌浆。这种灌浆方法是针对开采 老窑多、易自燃、特厚煤层发展起来的。当岩石运巷

32、和风巷掘出以后，分层航道 尚未掘送之前，按设计的位置，由岩石区段巷道开钻窝向煤层打钻以探明古窑老 虚的分布和位置，然后进行采前预灌。2.随采随灌 随着回采工作面的推进，同时向采空区灌浆。其作用一是防止遗 留在采空区内的浮煤自燃；二是胶结顶板冒落的矸石，形成再生顶板，为下分层 开采创造条件。另外，它还具有防尘、降温的作用。随采随灌的方法根据采区巷 道布置方式的不同，顶板岩石冒落情况不同有多种多样。随采随灌又分为钻孔灌 浆、小巷道钻孔灌浆、埋管灌浆、工作面洒浆和综采工作面插管灌浆。埋管灌浆 埋管注浆是在放顶前沿回风道在采空区预先铺好注浆管，一般预埋10-15米，预 埋管一端通往采空区，一端接胶管，

33、胶管长一般为 2 0-3 0 m，放顶后立即开 始注浆。为防止冒落岩石砸坏注浆管，埋管时应采取防护措施（如架设临时木垛）。随工作面的推进，按放顶步距用回柱绞车逐渐牵引注浆管，牵引一定距离注一次 浆。因回风道埋管灌浆工艺最为简单，使用方便。煤层有煤尘爆炸危险性。煤层节理 发育，褐煤及油页岩易自燃发火。矿井各煤层自燃倾向性为一类容易自然发火煤 层。煤2最短自然发火期为22天，一般为1-3月。因此采用随采随灌的灌浆方 法。如图2-2所示，埋管灌浆与工作面洒浆图。当工作面向前推进时，沿回风巷 临时构筑木垛以保护埋入冒落区的注浆管路，灌浆管埋入冒落区 1520m随着 工作面的推进，用回柱绞车向外牵引。3

34、.采后灌浆开采自然发火不是十分严重的厚煤层时，可在工作面采完后，封闭停采线的上下出口，然后，在上部密闭墙上插管灌注泥浆。其目的一是封闭 采空区，其次是充填最易发生自燃火灾的停采线，以防止自燃火灾的发生。科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌

35、浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止根据以上方法的对比采用钻孔灌浆，它是采用开采煤层附近已有的巷道或是 专门开凿的灌浆巷道中，每隔10m15n向采空区打孔注浆，钻孔直径一般为75mm 如图4-1所示 画出灌浆方法示意图 5.灌浆参数设计计算 5.1灌浆站工作制度 地面灌浆站工作制度应与矿井工作制度相配合，全年工作日数一般为300d 灌浆站每日工作班数应视矿井煤层自燃发火的严重程度确定。注浆工作是与回采 工作紧密配合的，若矿井

36、回采为“两采一准”，采用两班灌浆一班检修工作制度，每班灌浆8小时，各班都必须完整的做完本班工作，完成好交接班制度。5.2灌浆量 5.2.1 日灌浆需土量 科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的

37、原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止目前采空区的注浆量是依据注浆开采空间、采煤方法及地质情况来计算的,科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计

38、注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止 式中：M 煤层开采厚度（m）L灌浆区的走向长度（m）;H灌浆区的倾斜长度（m）;C煤炭采出率（）;K注浆系数即泥浆的固体材料体积与注浆区空间容积之比，一般取 0.030.15。5.2.2 日灌浆用水量 Qw K w Qa 式中：Qw-日灌浆用水量（m3/d）;Kw考虑冲洗管路用水量时备用系数，一般为 1.101.25;（T 土比。5.2.3 日灌浆 Q浆 1(Qa

39、 Qw)M 式中：Q浆1-日灌浆量（m3/d）;Qw-日灌浆用水量（m3/d）;Qa日灌浆所需土量（m3）;M 泥浆的制成率，按表5-1选取 表 5-1泥浆的制成率 序号 水土比 密度 泥浆制成率(1)1:1 1.45 0.765 (2)2:1 1.30 0.845 (3)3:1 1.20 0.880 用土量Qa为 Qa KM LHC(5-1)(5-2)(5-3)科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆

40、安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止(4)4:1 1.16 0.910 科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计

41、注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止式中：Q浆1 日灌浆量（m3/d）;n每日灌浆班次（班/d）;t每日灌浆净时间（h/班）5.2.5 矿井注浆量 式中：Q矿井注浆量，m3/h；k灌浆系数，为灌浆材料的固体体积与需要灌浆的

42、采空区容积之比，应 根据矿井实际条件取值；G矿井日产煤量，t;A浆液的土水比；M 浆液制成率，一般取0.9;rc 煤的密度，t/m3;t矿并日注浆时间，h0（2）输浆管路的管径和浆液流动的水头损失值按式（1-2）和式（1-3）计(5)(6)5.2.4 小时灌浆量 Q浆1 nt(5-4)Qw kG(5-6)D1 2.312 Q n 0.25 0.2 j 100W1 些 3 1 W(1-2)2.92 科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料

43、的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止 2 n i N“A a g W（1 3）2gD2 A R r1 V 式中：D输浆管路的临界管径（内径），m；Q浆液流量，m3/s；i每米管道的水头损失值，m；入一水的摩阻系数；V浆液流速，m/

44、s；g重力加速度，m/s；D2实际选用的管径（内径），m；r1 水的密度，t/ms；r2 浆液的密度，t/m3；3 注浆材料自然堆积密度，t/m3；W加权平均自由沉降速度，m/s；W2 颗枝分布曲线上相当于95%处粒径的自由沉降速度，m/s；n干扰沉降指数，n 0.5 1 O2og100（W；n d注浆材料的当量直径，mm；n 水的运动猫性系数，mm2/s 6 灌浆设备选型 6.1灌浆管道设计 注浆管道系统布置灌浆管路有“L和“Z布置形式。L形的优点：能量集中，充分利用自然压力，管路有较大的注浆能力，安装 维护管理简单。缺点：井深时压力过大，易崩管。Z形与L形相反。该矿属于浅矿井，压力不大，再

45、加之便于管理，充分利用自然压力，所以该 矿应使用“L形管路布置。6.1.1管道内径计算 科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识

46、提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止,/4Qh 1 Qh d=3600nV=30 咱 式中d灌浆管道内径（m）;Qh-小时灌浆量（m3/h）;V管内泥浆的实际流速（m/s）。6.1.2管材确定 况下，井深不超过200m,多采用焊接钢管，井深超过 200m，多采用无缝钢管 又由于当压力大于 10 16个大气压时，采用无缝钢管。而此时计算的压力 P=54.06KPa已经远远大于这个数值，所以这里应采用无缝钢管。7 灌浆安全技术措施 7.1制浆安全技术措施（1）灌浆前首先按照规定安装完善好灌浆管道、灌浆阀门、压力表座等附 件，确保灌浆系统安装

47、完善，并且沿途对灌浆管路系统进行检查确认。（2）在灌浆前对密闭的完好情况进行确认，并且清理好现场的杂物，对密 闭采取大板和撑子加固措施，进行密闭打撑子时，人员要精神集中，互相协作好，保证施工时的安全。（3）灌浆前，应在灌浆地点安装一部与井上灌浆站联系的通讯电话，确保 畅通完好，尽可能将电话的安装地点在新鲜风流侧。（4）灌浆前，操作人员应该站在灌浆管路一侧，将密闭附近灌浆管路用铅 丝扎紧并绑在牢在附近的拱形棚腿上，防止灌浆时管路内压力过大，将灌浆管路 呲垫跑浆伤人。在灌浆过程中，若密闭四周因为煤壁松散发生跑浆、漏浆的情况，应立即停止灌浆，在密闭四周注充填材料堵严封实后方可继续灌浆。（5）灌浆时，

48、在灌浆路上安设压力表，并设专人实时观察钻孔内的压力情 况，发现压力数据积聚上升或者出现异常，应及时查明原因并通知井上灌浆站停 浆给水。（6）灌浆前首先用不小于1.5Mpa的水压试压，经试压确认不跑水后，才能 通知灌浆站给浆，井上灌浆站电话 28872。（7）灌浆安排二人，一人看孔，一人巡视管路。发现异常立即通知看孔人 员打开泄浆阀门，进行泄浆，同时通知灌浆站停浆给水。巡视管路的人员要避开 管路一侧行(6-1)选择管材的主要依据是管道所需承受的压力,而压力与井深成正比。通常情 科班指导教师成绩二一五年六月目录矿井概况矿井位置及交通煤层赋存条件煤的碳化程度煤岩成分自燃倾向性自然发火期矿井开拓方式和

49、采区布置图灌浆系统设计土源状况水源状况确定注浆方式注浆材料及制浆工艺设计注浆材料的管道设计管道内径计算管材确定灌浆安全技术措施制浆安全技术措施灌浆系统的安全维护措施注浆过程中防止溃浆的安全技术措施对陕西矿业有限公司矿井兴云矿进行设计主要内容有灌浆系统设计注浆材料及制浆工艺设计灌浆方法灾的发生原因与发展过程煤炭的自燃学说自燃的原因及发展过程掌握地下火灾的预测预报及预防方法和灭火措施等基本知识提高了我们对矿井火灾的监测监控预报预防与扑救及地下工程防灭火的能力矿井注浆防灭火安全技术是防止走，防止管路接口处崩开，喷出高压浆水伤人。当发现跑浆要立即通 知灌浆站停浆给水，待处理完毕后，才能继续给浆、注浆。

50、（8）灌浆前用水冲洗管路15分钟，灌浆后用水冲洗管路20分钟，观察见 清水为止。以后视情况适当调整灌浆时间。（9）灌浆施工前应在灌浆地点附近按照规定吊挂一氧化碳便携式，防止灌 浆时因钻孔附近煤壁受压力过大而崩塌，钻孔出风导致一氧化碳浓度超标。（10）灌浆施工过程中应由随时检查有害气体情况，若检查有害气体浓度超 过煤矿安全规程规定时，必须把回风系统所有人员全部撤到安全地点，并且 及时向区、矿调度汇报。（11）灌浆当班必须由副队长及以上管技人员现场盯岗，负责灌浆效果及安 全工作。施工中如遇特殊情况不能处理，要及时向区、矿调度、值班区长汇报，听候指示。（12）其它未尽事宜按煤矿安全规程及有关规定执行