黄泥灌浆系统方案设计.doc

黄泥灌浆系统方案设计第一章 矿井概况旬邑虎豪黑沟煤业有限公司位于咸阳市旬邑县东南13公里的清源乡苍耳沟，为民营企业，隶属于旬邑县煤炭工业局。矿井设计采用两斜一立，两个水平开拓，主井采用胶带输送机，付井用1.6m双滚筒绞车提升，通风方式采用中央并列抽出式通风方式，设计用一个采区两个炮采工作面，四个掘进工作面完成年30万吨生产能力。一、 矿井水文地质：从井田水文地质条件看，本矿井井下涌水属以裂隙充水为主的简单型，井下充水以老顶含水层沿裂隙向下渗漏为主，根据地质报告，矿井达到设计30万吨时，预计矿井的正常涌水量为40m3/h，最大涌水为65m3/h，但根据近几年的统计，井下涌水甚微，每天仅80m3/d左右，估计矿井达到30万吨时，加上灌浆脱水，老空水等，井下涌水增加不会太大，估计在30m3/h左右，井下水排上地面，经地面沉淀池处理后，可用于黄泥灌浆和井下防尘洒水。二、 瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向及其它危害。1、 瓦斯：本井田瓦斯含量较低，相对瓦斯涌出量为3.1m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.5m3/min，属于低瓦斯矿井，又不存在煤与瓦斯突出的问题。2、 煤尘：根据重庆煤研所对该矿井煤样试验结果，4-2煤层具有煤尘爆炸危险。3、 煤的自燃性：根据地质报告中试验结果和本矿井井下煤层经常发生自燃证明，本矿井4-2煤层为极易自燃煤层，发火期为36个月。4、 粉尘的职业危害：井下采掘工作面在生产过程中和煤炭运输过程中产生的粉尘，严重危害井下工人的身体健康，是造成矽煤肺病的主要原因，所以井下必须坚持使用好防尘洒水设施。第二章 黄泥灌浆系统一、 概况：根据矿井井田开采技术条件及铜川煤矿设计院提交的设计资料，我矿设计的黄泥灌浆系统在矿井安全生产中占有极其重要的地位。该系统是否完善可靠，直接关系到矿井的安全生产乃至矿井存亡。本矿煤层自燃发火期为36个月，历史上曾有矿井自燃着火的关井的记载。因此，建立、完善使用黄泥灌浆系统，对本矿的防灭火工作十分重要。井下已建有黄泥灌浆站，由于以前矿井生产规模小，原有的黄泥灌浆泵站已不能满足技改后安全生产及防灭火的要求，因此，依据设计需建立新的黄泥灌浆系统。二、 工作系统：黄泥灌浆站设在矿区主斜井上部的平台上，就地取土方便，土源充足。水源为井下排水经过处理后作为黄泥灌浆水源，可以满足要求。根据采土场和灌浆站的空间关系和地形条件设计采用机械取土，水枪冲刷加机械搅拌制浆的采土制浆工艺，根据灌浆站与灌浆地点的相对高差和输浆距离，灌浆站产生的泥浆经地面输浆管路送至主斜井口，然后经斜井输浆管到主斜井底三叉口，再经机轨运输大巷、西翼轨道下山3405回顺、3407回顺到3405、3407回采工作面及3401工作面采空区，老系统经电机车运输巷到各火点。三、 灌浆参数与用土量、用水量、日灌浆量： 设计确定矿井的黄泥灌浆参数为：灌浆系数：采空区体积的10%；泥水比：1：56根据上述参数计算灌浆站的日用土量和日用水量：1、 日用土量：灌浆站的日用土量按下式计算：Q土=KMLHC式中：Q土日灌浆需土量m3/dK灌浆系数0.10M煤层采高，炮采按2.2mL工作面日推进度，按1.5mH灌浆区的倾斜长度602=120mC工作面回收率90%则：Q=KMLHC=0.12.21.51200.9=35.64m3/d2、 日用水量：灌浆站的日用水量按下式计算：Q水=Q土S式中：Q水制备泥浆用水量m3/dS泥水比例的倒数则：Q水=Q土S=35.645=178m3/d3、 日灌浆量：灌浆站的日灌浆量按下式计算：Q浆=（A土+Q水）MQ浆日灌浆量m3/dM泥浆制成率0.93则：Q浆=（Q土+Q水）M=（35.64+178）0.93=198.68m3/d每小时的灌浆量按下式计算：Q浆时=Q浆/（nt）式中：Q浆时每小时灌浆量m3/hh每日的灌浆班次为2班/dt每班纯灌浆时间5h/班则：Q浆时=Q浆/（nt）=198.6825=20m3/h四、 灌浆站的建设及管道安装设计1、灌浆站：灌浆站的建设以制浆池和设备安装为主，依据灌浆参数，制浆池设计为正方体。其尺寸为333m，混凝土结构，根据制浆池尺寸选购辅助设备及搅拌机，型号 ，由施工单位依据设计安装，制浆给水由地面沉淀池经灌浆泵房供给，供水泵型号为80D30-6型，供水管路为DN80的无缝钢管，弯头及其它不标准件由安装单位设计加工。2、管路设置： 管路布设：地面制浆池供水管道由地面灌浆泵房用DN80的无缝钢管连接至主斜井上部的制浆池，全长约140m。地面制浆池至主斜井80m，主斜井长571m，机轨运输大巷450m，西翼轨道下山260m，均采用DN100的无缝钢管，法兰盘连接，法兰盘间用胶垫垫平，16mm螺栓联结。老系统由主斜井三叉口经电机车大巷共1250米，用DN80的无缝钢管法兰盘连接，法兰盘间用胶垫平，16mm螺栓联结至老系统各火点。工作面至3405回顺，3407回顺各400m处设注浆站，注浆站至老空区用PVC塑管，规格采用DN50。 干、支道规格验算：3设计矿井黄泥灌浆系统干管为DN100，支管为DN50。泥浆输送的实际工作流速按下式计算：V=4Q/3600d2式中：Q浆每小时灌浆量m3/hd管道内直径m干管为0.1mV管内泥浆的实际工作流速m/s则：V干=4417.4/36003.140.12=14.77m/s泥浆的密度为1.13t/m3，在平管中流动的临界速度为1.6m/s，经计算管内的实际流速为14.77m/s，大于临界流速，不会发生堵管，因此设计的干、支管路均符合黄泥灌浆系统的要求。五、 管道的安装要求：1、 管道地面加工焊接法兰盘，要求焊缝平整，无裂缝；2、 所有管道的安装沿巷帮布置，距巷帮50mm，距底板300mm；3、 所有管道的安装托架间距不大于3米，“U”型丝固定。4、 各采空区、火区巷口必须设置三通及阀门。第三章 管道安装的质量保证和安全技术措施一、 质量保证措施：1、 必须按照设计方案，编制施工组织设计，并根据设计，严格管理，精细安装。2、 所购管材、购件必须有正规厂家出具的产品合格证明的国标管材。3、 法兰盘焊接人员必须是技术部门认可的专业焊工。4、 管道安装好后，必须进行密封性能测试。5、 施工小组必须认真做好施工记录。二、 安全技术措施：1、 必须在井上完成管材焊接，严禁电焊下井。2、 下放管道时斜井严禁行人。3、 安装重大设备时，要有专人负责，所有人员必须听从指挥，严防不安全事故发生。4、 地面电焊作业时，要用防护面罩，防止电弧灼伤眼睛，高度注意用电安全。第四章 工作制度及灌浆方法一、 工作制度：1、 采土场：年工作日为300天，每天两班作业，每班工作8小时。2、 灌浆系统：年工作日为300天，每天两班作业，每班净注浆56小时，日灌浆1012小时。二、 灌浆方法：原矿井空区、火区采用定期注浆的方法，对空区、火区进行封闭灌浆，防止火区死灰复燃。工作面一般采用随采随灌的方法，经灌浆管路直接向工作面采空区灌浆，为了不影响工作面的正常生产，一般灌浆滞后工作面50米，每50米为一个灌浆点，重心安设DN50PVC管，随工作面的回采而埋设，不予回收，必要时还可采用其它方法灌浆，根据矿上的具体情况和煤层的自燃规律和特性，灌浆时应注意灌好两道、两线，（即上、下顺槽、切眼和停采线），在采空区周围形成一个密封的黄泥带，以保证达到灌浆效果，又节省人力、物力和财力。为了保证安全，采空区灌浆后必须脱水，脱水由下顺槽水渠流出至采区水仓。附图：“灌浆系统方案设计平面图”附表：“灌浆系统设备、材料表”安全通风科旬邑虎豪黑沟煤业有限公司生产技术科二00五年十月二十七日目 录第一章：矿井概况1一、矿井水文地质1二、 瓦斯、煤尘、风的自燃倾向及其它危害1-2第二章：黄泥灌浆系统2一 、概况2二、工作系统2三、 灌浆参数与日用土量、用水量、日灌浆量3四、 灌浆站的建设及管道安装设计4-5五、 管道安装要求6第三章：管道安装质量保证和安全技术措施6一、 质量保证措施6二、