最新预防性灌浆设计
- 格式:doc
- 大小:443.00 KB
- 文档页数:13
灌浆工程专项施工方案设计一、工程概况本工程位于XX市XX区,是一处XXXXXX。
工程占地XXX平方米,总建筑面积XXX平方米,主要包括XXX。
本工程灌浆工程是工程的重要环节,负责着地基加固和基础承载力提升的重要任务。
因此,本文将结合工程的实际情况进行详细的施工方案设计。
二、工程背景本工程的灌浆工程是对地基进行加固处理,以提高地基的承载能力和稳定性。
在工程施工期间,由于建筑物及周边环境的限制,采取传统的地下加固处理方法是不现实的。
因此,本工程采用灌浆工程的方式进行地基加固。
三、施工方案设计1. 施工前准备工作施工前需要对工程现场进行全面的勘察,了解地质情况及地基的稳定性,为后续的施工工作提供可靠的数据支持。
同时,还需要确定施工要点,制定详细的工程方案和施工计划。
2. 施工工艺流程(1)准备工作在进行灌浆工程前,首先需要将施工现场进行清理,清除杂物和障碍物,确保施工区域的安全和畅通。
接下来,需要对灌浆材料进行调配和搅拌,以满足施工需要。
(2)灌浆工程在进行灌浆工程时,首先需要进行地基孔洞的预处理,包括钻孔、清孔和清灰等。
然后,将浆料注入地基孔洞中,确保浆料充分填充孔洞,并与地基形成坚固的连接。
最后,对灌浆材料进行养护,使其达到设计要求的强度和稳定性。
3. 施工要点及注意事项在进行灌浆工程时,需要特别注意以下几个要点和注意事项:a. 确保施工现场的安全和畅通,做好现场警示和防护工作;b. 严格按照设计要求进行施工,确保浆料的质量和数量符合要求;c. 对地基孔洞的清理和预处理工作需细致认真,确保孔洞的清洁和充填;d. 对灌浆材料的搅拌、成型、浇筑和养护等工作需严格按照施工工艺要求进行;e. 注重施工过程的监控和质量检查,及时发现和处理施工中出现的问题。
4. 施工周期与实施计划根据工程的实际情况和施工需求,制定详细的施工周期和实施计划。
确保施工进度和质量符合要求,同时充分考虑施工现场的安全和环保。
五、安全保障措施在进行灌浆工程时,需要特别注意施工现场的安全保障措施。
水利工程灌浆规划方案模板一、项目概况1.1 项目名称:水利工程灌浆规划方案1.2 项目地点:具体地点待填1.3 项目负责人: XX1.4 项目支持单位:XX水利局1.5 项目开始日期:20XX年X月X日1.6 项目预计完成日期:20XX年X月X日1.7 项目背景:水利工程灌浆是水利工程施工过程中非常重要的一环。
正确的灌浆方案能够保证水利工程的安全和稳定性,提高工程的使用寿命,降低维护成本,减少灾害风险。
因此,制定科学合理的灌浆规划方案对于水利工程的建设和运营具有重要意义。
二、规划目标2.1 灌浆规划目标:制定符合当地环境和水利工程实际情况的灌浆规划方案,保障水利工程的安全和稳定性,提高工程质量,降低灌浆成本。
2.2 规划方案的实施目标:严格按照灌浆规划方案进行实施,确保施工质量,保障水利工程的安全和可靠性。
三、规划内容3.1 灌浆方案制定(1)灌浆对象:水利工程中需要灌浆的具体部位;(2)灌浆材料:选择适合当地环境和工程要求的灌浆材料;(3)灌浆方式:确定灌浆的具体施工方法和工艺流程。
3.2 灌浆工程管理(1)施工计划:制定明确的施工计划,确保施工进度和质量;(2)质量控制:建立灌浆质量控制标准,严格执行质量检验和验收制度;(3)安全保障:制定灌浆施工安全管理措施,确保施工过程安全。
3.3 灌浆效果评价(1)灌浆效果评价标准:建立灌浆效果评价标准体系;(2)灌浆效果评价方法:确定灌浆效果评价的具体方法和指标;(3)灌浆效果评价报告:编制灌浆效果评价报告。
四、规划实施4.1 规划实施步骤(1)灌浆方案制定:组织专家进行现场考察和技术论证,制定具体的灌浆方案;(2)灌浆工程管理:制定施工计划,建立质量控制和安全管理体系,指导施工施工;(3)灌浆效果评价:对灌浆施工后的效果进行评价,并编制评价报告。
4.2 规划实施措施(1)制定实施计划:制定具体的实施计划,包括时间安排、人力物力安排等;(2)组织实施人员:确定实施人员和具体责任分工;(3)监督检查:建立监督检查制度,确保规划的有效实施。
综采工作面防灭火设计与及安全技术措施措施贯彻签字表措施名称:9301综采工作面防灭火设计及安全技术措施贯彻人:贯彻地点:通风工区会议室贯彻时间: 2019•6•28被贯彻人签字:9301综采工作面防灭火设计及安全技术措施根据2019年党新煤业有限公司委托山西省煤炭工业厅综合测试中心对我矿煤层自燃倾向性鉴定结果为:9#煤层自燃倾向性等级为Ⅱ类,属于易自燃煤层;煤层具有爆炸性。
为了有效提高矿井预防抗自燃发火能力,降低煤层自燃发火的可能性,特编制9301综采工作面防灭火设计及安全技术措施。
一、工作面概况9301工作面位于我矿井田中部,工作面由9301回风顺槽和运输顺槽、切眼组成,顺槽实际回采长847m,切眼实际长度171m,切眼呈东西向布置,工作面呈南北布置,回采沿北向南推进,工作面底板标高为1148.4m-1024.8m,煤层倾角8°~13°,平均±11°;9301工作面北部为莲盛煤煤业有限公司,南面为本矿盘区大巷,东面为实体煤,西面为实体煤。
9301工作面布置了一条胶带顺槽(进风巷)和一条轨道顺槽(回风巷)。
运输顺槽断面:宽4.8m×高3m;轨道顺槽断面:宽4m×高3.1m,切眼断面:宽7.8m×高3.2m。
9301工作面通风方式采用U型通风进、回风巷均布置在9#煤层底板,沿煤层走向布置,采用上行通风;进风巷和回风巷采用矩形断面,顶板锚网支护,开切眼沿煤层倾向布置。
9301工作面割煤方式:工作面采用MG300/710-WD型电牵引双滚筒采煤机,沿工作面单向割煤,前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤。
9301工作面回采工艺流程:割煤→移架→推前溜→拉后溜→割煤→移架→推前溜→放煤→拉后溜。
9301煤层瓦斯情况:瓦斯涌出量:依据<2019年瓦斯等级鉴定鉴定报告>矿井绝对瓦斯涌出量为 1.68m³/min,相对瓦斯涌出量为0.47m³/t,回采面最大瓦斯涌出量为0.75m³/min,掘进面最大绝对瓦斯涌出量为0.20m³/min;煤尘:依据<2019年煤尘爆炸性鉴定报告>有爆炸性危险,在生产过程中要严格执行综合防尘管理制度并落实好各项综合防尘措施。
边坡灌浆施工方案设计1. 引言边坡灌浆是一种常用的边坡护坡工程技术。
它通过注入特定的灌浆材料,填充和固化边坡土体中的空隙,增加土体的强度和稳定性,达到防止边坡滑坡、坍塌等灾害的目的。
本文将介绍边坡灌浆施工方案的设计要点和步骤。
2. 设计要点边坡灌浆施工方案的设计需要考虑以下几个要点:2.1 边坡类型和特征在进行灌浆施工方案设计之前,首先需要对边坡的类型和特征进行详细的调查和分析。
不同类型的边坡在灌浆方案设计上有不同的要求。
常见的边坡类型包括天然边坡、挖方边坡、填方边坡等。
边坡的坡度、高度、土体的性质和稳定性等特征也需要充分考虑。
2.2 灌浆材料的选择灌浆材料的选择是灌浆施工方案设计的重要部分。
常用的灌浆材料包括水泥浆、聚氨酯浆、环氧树脂浆等。
根据边坡的特征和要求,选择适合的灌浆材料能够提高施工效果和边坡的稳定性。
2.3 灌浆施工工艺灌浆施工的工艺流程也是设计中需要考虑的要点之一。
一般的施工流程包括预处理、浆液配制、灌浆注入和固化等环节。
在每个环节的设计上需要充分考虑施工的安全性、操作性和效率。
2.4 施工监控和质量控制在灌浆施工过程中,施工监控和质量控制是确保工程质量的重要手段。
通过合理设置监测点位和监测参数,并采用有效的监测手段,可以及时发现施工过程中的问题,并采取相应的措施进行调整和修正。
3. 施工步骤基于以上设计要点,下面是边坡灌浆施工的一般步骤:3.1 边坡调查与分析首先需要对边坡进行详细的调查和分析,包括边坡类型、坡度、高度、土体性质和稳定性等方面的信息。
3.2 灌浆材料选择根据边坡的特征和要求,选择适合的灌浆材料。
对于不同的边坡类型和不同的土体性质,可能需要选择不同类型和性能的灌浆材料。
3.3 施工方案设计根据边坡的特征、灌浆材料的选择和工程要求,设计灌浆施工方案,包括施工工艺流程、灌浆参数和监测方案等。
3.4 施工准备和预处理进行施工前的准备工作,包括清理边坡表面、查缺补漏、设置灌浆孔等。
新疆工程学院课程设计说明书题目名称:矿井火灾防治课程设计系部:安全工程系_____专业班级:矿通10-6班____学生姓名:________指导教师:_______完成日期: 2013年 1月4 日新疆工程学院课程设计评定意见设计题目:矿井火灾防治课程设计学生姓名:评定意见:评定成绩:指导教师(签名):年月日摘要预防性灌浆是把浆材和水按适的比例混合、搅拌,配制成一定浓度的浆液,借助输浆管路送往可能发生自燃的地区,以达到防火和灭火的目的。
其防火和灭火作用为:浆液充填煤岩裂隙及空隙的表面,增大氧气扩散的阻力,减小煤与氧气的接触和反应面;浆水润湿煤体,增加煤的外在水分,吸热冷却煤岩,加速采空区冒落煤岩的胶结,增加采空区的气密性。
关键词: 注浆;灌浆系统;管径;目录课程设计说明书..................................................... 错误!未定义书签。
题目名称:矿井火灾防治课程设计................... 错误!未定义书签。
第一章企业基本情况.. (3)1.1 项目单位基本情况和财务状况 (3)1.2项目建设外部条件 (3)1.3煤炭资源和开采地质条件 (3)第二章灌浆系统建设的必要性 (3)第三章灌浆系统设计 (3)3.1 灌浆系统及方法的选择 (3)3.2 灌浆参数计算及选择 (3)3.3 灌浆材料选择 (3)3.4 制浆工艺及设备选择 (3)3.5 制浆站主要设备、设施 (3)3.6 灌浆管道及泥浆泵的选择 (3)3.7管径计算 (3)3.8供水系统 (3)3.9供电系统 (3)第四章灌浆安全措施 (3)4.1安全措施 (3)4.2注意事项 (3)致谢 (3)参考文献 (3)第一章企业基本情况1.1项目单位基本情况和财务状况1.1.1 公司的基本情况阿克苏煤炭有限公司前身是黑山煤矿,建于1952年,发展至今经历了从国有企业到民营企业再到央企两次改制过程。
黄泥灌浆防灭火专项设计第一章灌浆系统1、灌浆系统的选择根据该矿煤层赋存的条件,煤的碳化程度、水分、煤岩成分、含硫量、自然发火倾向及发火期选择集中灌浆。
根据回风斜井地形特征,黄泥制浆池设在距井口约50米的山坡位置,此处比回风斜井高出10米左右。
供水水源取自上部的高山水池,靠该处200KW的工业泵增压,通过3寸钢管将水输送到黄泥灌浆站。
2、灌浆方法我国煤矿现在使用的预防性灌浆方法有:随采随灌和采后灌浆两种。
(1)随采随灌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。
随采随灌使用与自然发火期短的煤层。
①打钻灌浆,在采前预灌、随采随灌、采后灌浆及消灭火区等方面均可应用。
在每层底板运输巷或回风巷巷道内,每隔10~15m,向采空区打钻灌浆,钻孔直径一般为75mm。
灌浆钻孔必须打到采空区的空顶内,且钻孔应深入采空区内5~6m,并在打钻后立即下套管以利灌浆。
②埋管灌浆适用于回采工作面随采随灌。
在放定前沿回风道在采空区预先铺好灌浆管(一般预埋5~8m 无缝钢管),预埋管一端通采空区,一端接胶管,胶管长一般为20~30m,放定后立即开始灌浆。
随工作面的推进,按放定步距用回柱绞车逐渐牵引灌浆管,牵引一定距离灌一次浆。
③洒浆用作埋管灌浆的一种补充措施。
从灌浆管道接出一段胶管,沿倾斜向分段(一般10~20m为一段)向采空区均匀洒浆。
(2)采后灌浆在采区或采区的一翼全部采完后,将整个采空区封闭灌浆。
采后灌浆仅适用于发火期较长的煤层。
由采空区两侧的石门向采空区打钻灌浆,或由邻近巷道向采空区上、中、下三段分别打钻灌浆,亦可在每一中间顺槽砌筑密闭插管灌浆(该方法多用于急倾斜水平分层工作面),在采空区周围形成一个泥浆防护带。
钻孔间距一般为15~20m。
第二节灌浆浆参数计算灌浆系数:采空区体积的2%;泥水比:1:5~6;根据上述参数计算灌浆站的日用土量和日用水量。
a. 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/d;K――灌浆系数,0.02;m――煤层采高2.8m;L――工作面日推进度1.0m;H――灌浆区的倾斜长度130m;C――采煤回收率,95%;则:Q土=KmLHC=0.02×2.8×1.0×130×0.95≈6.92m3/d b. 日制浆用水量灌浆站的日制浆用水量按下式计算:Q水1=Q土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=Q土δ=6.92×5=34.6 m3/dc. 日灌浆用水量灌浆站的日灌浆用水量按下式计算:Q水2=kQ水1式中:Q水2―制备泥浆用水量,m3/d;K――水量备用系数,取1.2则:Q水2=kQ水1=1.2×34.6=41.52m3/dd. 每日灌浆量灌浆站的日灌浆量按下式计算:Q浆=(Q土+ Q水1)M式中:Q浆――日灌浆量,m3/d;M――泥浆制成率,为0.93;则:Q浆=(Q土+ Q水)M=(6.92+34.6)×0.93=38.61m3/d 每小时灌浆量按下式计算:Q浆′=Q浆/(n×t)式中: Q浆′――每小时灌浆量,m3/h;n――每日灌浆班数,为1班/d;t――每班纯灌浆时间,为7h/班;则:Q浆′=Q浆1/(n×t)=38.61/7=5.52m3/h第三节灌浆材料选择1、对灌浆材料的要求(1)颗粒要小于2mm,而且细小颗粒(粘土≦0.005mm者应占60%~70%,页岩≦0.077mm者应占70%~75%)要占大部分。
辽宁工程技术大学课程设计沙湾煤矿四采区防火灌浆系统设计学生姓名:***专业班级:通风13学号:时间:2017.1.9学院:安全科学与工程学院中文题目:沙湾煤矿四采区防火灌浆系统设计外文题目:Shawan MineFouth Mining Area Fire Grouting System Design课程设计共 12页图纸共1张完成日期 2017年1月答辩日期 2017年1月摘要通过对镇雄县沙湾煤矿四采区的煤层发火条件进行分析,选择合理的采区防火灌浆布置方案,运用适当的灌浆方法,提高煤炭产量和煤炭回采率,减少煤炭自然发火对煤矿生产的威胁。
此外,对矿井的生产系统进行分析,确定通风网络,合理分配风量,选择适宜防火灌浆设施,满足井下作业的需求。
在确保安全的前提下,提高煤矿生产效益。
关键字:采区布置;防火;灌浆系统;安全;提高效益AbstractThrough analyzing the geological conditions of mining area in the Fourth of Zhenxiong Shawan mine, choose the right layout scheme mining area, using the appropriate method of coal mining to improve the rate of coal production and, reduce the threat of geological hazards to coal production . In addition, the analysis of mine's ventilation system is to determine the ventilation network, a reasonable allocation of air volume, select the suitable ventilation facilities, to meet the demand for underground work. The premise of ensuring safety, improving coal production. Keywords: Mining Area Layout; Fire Protection; Distribution of wind Security; Improve efficiency目录1 井田概况 (1)1.1 含煤地层 (2)1.2 媒质 (2)1.3 煤的自燃倾向性 (4)1.3.1 具有自燃倾向性的煤层 (4)1.3.2 矿井发火规律分析 (4)1.4 矿井瓦斯 (4)1.5 煤尘爆炸性 (5)1.6 地温 (5)2 预防性灌浆防灭火 (5)2.1 灌浆方式的确定 (5)2.2 浆液制备与输送 (6)2.3 灌浆量的计算 (7)3 灌浆管道系统 (6)3.1 灌浆管道布置 (8)3.2 管径计算 (8)3.3 管壁计算 (9)3.4 管材确定 (10)4 煤矿自燃防治措施 (10)5 参考文献 (11)1 井田概况1.1含煤地层从钻孔揭露的资料看:矿区含煤地层为上二叠统龙潭组(P2l )与长兴组(P2c ),地层总厚度177.45~187.92m,平均184.99m ,含煤11~14层,平均12层。
2024年矿井井下防治水技术引言:随着全球经济的快速发展和能源需求的增加,矿山的开采程度和规模也在不断扩大。
然而,矿井井下发生的水灾事故往往给矿山生产带来巨大的影响,甚至威胁到矿工的生命安全。
因此,矿井井下防治水技术的研究和应用成为矿山管理者亟待解决的问题。
本文将对2024年矿井井下防治水技术进行详细探讨。
一、井下灌浆技术井下灌浆技术是防治水灾事故的一种重要手段。
传统的井下灌浆技术主要采用水泥浆、聚合物浆等填充材料,但其密度较大,渗透性差,容易造成孔隙堵塞,影响井下水流的通畅。
因此,2024年矿井井下灌浆技术的发展方向主要有以下几个方面:1. 高渗透性灌浆材料的研发:研究人员通过改变灌浆材料的组分和比例,使其具有较高的渗透性,能够快速填充井下孔隙,提高井下水流的通畅性。
2. 智能控制技术的应用:引入传感器技术和智能控制系统,实现对井下灌浆过程的实时监测和自动控制,提高灌浆质量和效率,减少人工操作的风险。
3. 环保型灌浆材料的研究:传统的灌浆材料往往对环境造成一定污染,因此,2024年矿井井下灌浆技术的发展方向之一是研究环保型灌浆材料,减少对环境的影响。
二、井下排水技术井下排水技术是保证矿井安全生产的重要手段。
传统的井下排水技术主要采用抽水机械抽取井下积水,但其存在抽水效率低、工作成本高等问题。
为解决这些问题,2024年矿井井下排水技术的发展方向主要有以下几个方面:1. 高效率抽水设备的研发:研究人员通过改进抽水机械的结构和工作原理,提高抽水效率,减少工作成本。
2. 统一控制平台的建立:建立统一的井下排水控制平台,实现对整个井下排水系统的实时监测和控制,减少人员操作的风险,提高排水效率和安全性。
3. 环保型排水设备的研究:传统的抽水机械往往对环境造成一定的噪音和振动,2024年矿井井下排水技术的发展方向之一是研究环保型排水设备,减少对环境的影响。
三、井下渗水预警技术井下渗水是矿山管理者需要密切关注的问题。
前言一、矿井防灭火与灌浆系统课程设计概述1、矿井防灭火与灌浆系统课程设计的目的进行《矿井防灭火与灌浆系统》课程设计,是学生学习该课程理论学习结束后,进行的一项实践性教学环节,是课程体系的重要组成部分。
其目的是通过课程设计加深对《矿井火灾防治理论与技术》和其他课程所学专业理论知识的理解。
综合应用理论解决实际问题,培养学生计算、绘图和设计的能力,为毕业设计奠定基础。
2、进行矿井灌浆灭火系统设计的目的和作用进行矿井灌浆灭火系统设计的目的:《煤矿安全规程》第二百三十二条规定:开采容易自燃和自燃的煤层时,必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采取预防性灌浆或全部充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝胶、注惰性气体、均压等措施,编制相应的防灭火设计,防止自然发火。
在矿井设计、延伸、新水平、新采区设计时,应同时设计相应的预防性灌浆系统。
进行矿井灌浆灭火系统设计的作用预防性灌浆:将水与浆材作适当配合制成浆液,借助输浆设备送到可能发生自燃发火的地点,防止煤炭的自燃。
泥浆起到三个作用:⑴包裹煤体,隔绝煤与空气的接触,防止氧化;⑵加强采空区的致密性,防止漏风;⑶冷却已发热的煤体与围岩,降低温度。
二、课程设计的任务根据课程设计大纲的要求,对龙口矿业集团公司梁家煤矿矿井进行预防性灌浆防火设计,具体内容包括:1、说明防火灌浆设计依据及基础资料2、确定灌浆系统与灌浆参数3、防火灌浆设计计算4、灌浆管道系统设计5、灌浆泵设计6、水枪设计7、灌浆站及主要设施设计三、设计课题名称龙口矿业集团公司梁家煤矿——矿井预防性灌浆防火设计梁家煤矿矿井预防性灌浆防火课程设计1 防火灌浆设计依据及基础资料煤层赋存条件1.1.1煤系地层及煤层数龙口矿业集团公司梁家煤矿设计生产能力180万t/a,位于山东省龙口市黄县煤田西北隅,井田范围由国土资源部以国地资矿通字号文批复,由1-41号矿界坐标点顺序圈定,西至龙口渤海,北以1-10号矿界坐标点与梁家煤矿相邻,东北以10-17号矿界坐标点与桑园煤矿分界,至20号勘探线,南以F13、F14,F40,F43、F59,断层及煤2-800m等高线为界。
预防性灌浆设计第一节预防性灌浆设计要求与设计步骤一、预防性灌浆设计内容1.说明灌浆设计依据及基础资料2.确定灌浆系统与灌浆参数3.灌浆设计计算4.灌浆管道系统设计5.灌浆泵设计6.水枪设计7.灌浆站及主要设施设计二、预防性灌浆设计步骤1.防火灌浆设计依据及基础资料1.1煤层赋存条件1.2煤的碳化程度、煤岩成分、自燃倾向性、发火期1.3浆材的质量、数量、开采条件等1.4矿井开拓方式和采区布置图1.5灌浆站工作制度2.防火灌浆系统与参数确定2.1灌浆系统确定2.2灌浆材料的选择2.3地面制浆工艺流程(图)2.4 灌浆方法确定埋管灌浆(图)工作面洒浆(图)2.5灌浆参数确定3.灌浆量计算灌浆用土量计算灌浆用水量计算灌浆量计算4.灌浆管道系统设计灌浆管道系统布置输送倍线计算管径计算管壁计算管材确定5.水枪选择6.泥浆泵选择7.灌浆站主要设施泥浆搅拌池及搅拌机(图)储土场第二节灌浆材料的选择与泥浆的制备一、灌浆材料的选择灌浆材料的选取应满足下列要求:(1)不含助燃和可燃的材料;(2)粒度直径不应大于2mm,小于1mm的应占75%;(3)相对密度为 2.4~2.8;(4)具有一定的可塑性,塑性指数 9 ~14 ;胶体混合物 25 % ~ 30 % ;含砂量 25 %~30 % ;(5)易脱水又具有一定的稳定性。
(6)具有能与较少的水混合成泥浆的能力;(7)运输时不堵塞管路或泥浆糟。
煤矿中应用最多的灌浆材料是黄土,但大量应用黄土会使农田遭到破坏,有的矿区无土可取。
因此,有些矿区采用破碎后的页岩、破碎后的矸石、热电厂的炉灰等作为代用材料,在实践中也取得了很好的防灭火效果。
二、泥浆的制备(一) 灌浆站1.灌浆站的形式和适用条件灌浆站是制取浆液的场所,其形式可分为固定式、分区式及移动式三种。
固定式灌浆站适用于煤层赋存或开采深度较深、需在地面建立永久或半永久灌浆站的条件;分区式灌浆站适用于煤层赋存或开采深度较浅、灌浆分散,可从地面打钻孔灌浆的条件;移动式灌浆站适用于井下采区分散、灌浆量小和从地面输送泥浆困难的地区条件。
灌浆站的设置要结合井型、风井分布、采区的布置等综合考虑。
2.取土方式从采土场取土的方式有以下三种:(1) 人工取土。
利用风镐或电钻,人工打眼、装药、爆破的取土方式。
(2) 机械取土。
利用抓斗、推土机、挖掘机、铲运机等机械装备的取土方式。
(3) 水力取土。
利用高压水力通过水枪冲刷采土工作面的取土方式。
如遇坚硬土层,在机械和水力取土中,可预先放炮松动,以提高采土效率。
以上三种方式中,我国煤矿多采取人工和水力取土方式,其中以水力取土较多。
水力取土的优点是:设备简单、投资少、管理方便、且无大型的复杂设备、可就地取材、效率高、劳动强度低、使用人工少,并且一次制成泥浆。
缺点是:泥浆浓度难以控制。
(二) 制浆工艺1.水力取土制备泥浆工艺这种制浆系统在我国煤矿采用广泛,只是因各矿区的条件不同而有所差异。
其流程是:利用高压水枪(压头50m~80m,流量85~266m3/h)直接冲刷地表黄土(或预先人工松散),然后经泥浆沟混合成泥浆,经筛板过滤(除掉杂质和大块岩块)流入灌浆集中钻孔或喇叭口再流入沿井筒敷设的井下灌浆干管,如图5-1所示。
有的矿区泥浆经泥浆沟再导入混浆沟进一步混合,在混浆沟处设有调节泥浆浓度的水管,然后经过筛板流入喇叭口流入井下灌浆干管。
也有的矿区,泥浆则经泥浆沟流入集浆池,沉积后放掉清水,调好浓度再经筛板和喇叭口流入井下灌浆干管。
这种制浆方法设备简单,投资少,劳动强度低,效率高,适用于地表黄土层较厚、灌浆地点分散的矿井;其缺点是水土比难以控制,不易保证泥浆质量,影响灌浆效果。
水力制浆的主要设备、设施有:(1)水枪。
多采用开滦755型水枪,也有部分矿区使用自制水枪。
①水枪的水力特性可按下式计算: 水枪喷嘴出口的射流速度 ν=Φ(5-1)式中 ν——水枪喷嘴出口的射流速度,m/s ;Φ——流速系数,Φ=0.92~0.96,取0.94; H 0——水枪的工作压头,kPa 。
水枪的喷嘴流量Q =μA 02H (5-2)式中 Q ——水枪喷嘴流量m 3/s ;μ——流量系数,如射流没有压缩,μ=Φ; A ——喷嘴出口截面积,m 2。
水枪的喷嘴直径 d 0= (5-3)式中 d 0——喷嘴直径,m 。
水枪的喷嘴压头损失h M =0.0622(5-4)式中 h M ——水枪的喷嘴压头损失,kPa 。
②水枪台数。
水枪的台数可按下式计算,但不少于2台,其中1台备用。
N =枪水Q Q (5-5)式中 N ——所需水枪台数,台;Q 水——水枪采土小时用水量,m 3/h ;图5-1水枪冲刷表土制浆—水池;2—水泵;3—水管;4—水枪;5—采土工作面;6—泥浆沟;7—筛板;8—钻孔Q——水枪的流量,m3/h。
枪(2) 泥浆沟。
泥浆沟是用水枪冲掘地表而成的自然沟,也可用砖石、水泥等砌筑或用溜槽(铁质、木质)构筑。
为了便于泥浆流动,泥浆沟必须有一定的坡度,泥浆沟的最小坡度见表5-1 。
表5-1 泥浆沟的最小坡度m y= 3600VS (5-6)式中m y——泥浆沟的输浆量,m3 / h ;V——泥浆流速,m / s ,可按表5-2计算;S——输浆沟的横断面,m 2。
表5-2 泥浆的流速(3) 集浆池。
集浆池是贮存、控制泥浆浓度或泥浆泵吸送泥浆的设施。
可根据矿井的具体条件就地取材,用砖、石砌筑或用水枪冲掘成的土坑作积浆池。
用于暂时集浆的集浆池体积,可根据水枪冲土能力或泥浆泵的吸泥量确定,按小时冲土能力或泥浆泵的小时吸泥量,选其大者为计算依据。
用于贮存泥浆、控制泥浆浓度的集浆池,存浆时间较长,集浆池的体积相应加大,可根据每班灌浆量计算。
集浆池上设有过滤筛板、放水口,底部有5%~10%的坡度。
集浆池的标高,根据泥浆泵的吸程高度和泥浆沟的坡度确定,集浆池的深度一般为 1.5m~2.0m。
(4)灌浆喇叭口图 5-2 灌浆喇叭口1—筛板;2—喇叭口;3—下浆口喇叭口是泥浆沟或泥浆沟与钻孔(或管路)的接口,是为防止空气进入管口并使泥浆沿管路满管流动而设置,如图 5-2 所示。
(5) 贮土场土源距灌浆站较远时,需在灌浆站设贮土场。
根据地形贮土场可设置成栈桥或绞车房栈桥的结构形式,贮土场的贮土量根据地形可按 10 天左右的灌浆用土量计算,用水力或矿车送至泥浆搅拌池。
2.机械制备泥浆工艺当矿井灌浆量很大、土源较远或受限于地形条件时,可采用机械取土、泥浆搅拌池制备泥浆的工艺系统,如图5-3所示。
这种制浆系统产浆量大,水土比容易控制,能够保证泥浆的浓度,灌浆防灭火效果好。
泥浆搅拌池的布置如图5-4所示,采用料石砌筑,分为两池:一池存土浸泡,一池搅拌,轮流使用。
泥浆池的容积根据矿井最大灌浆量和取土供给能力确定,其底部向出口方向有2%~5%的坡度。
黄土在泥浆池浸泡2h~3h后,土质松软即可加水搅拌,浓度由供水管的控制阀调节。
两个泥浆池浸泡和搅拌交替进行,泥浆搅拌均匀后,由浆池出口通过两层直径分别为15mm和10mm的筛板过滤后流入输浆管,送到井下灌浆地点。
第三节泥浆的输送一、输送压力输送浆液的压力有两种。
一是利用浆液自重及浆液在地面入口与井下出口之间高差形成的静压力进行输送,叫静压输送;二是当静压不能满足要求时,采用的加压输送。
加压输送多采用PN型或PS型泥浆泵。
二、输浆倍线输浆倍线是指泥浆在输浆管路内流动时,输浆管路的总长度同输浆管路入口与出口处高差之比,用N表示。
静压输送时: N =HL (5-7)加压输送时:图5-4 机械制备泥浆搅拌池布置图1—泥浆搅拌池;2—窄轨铁路;3—供水管;4—搅拌机轨道;5—闸板;6—道岔;7—筛板;8—管子筛;9—电动机;10—胶带轮;11—平板车N =hH L + (5-8)式中 N ——输浆倍线;L ——输浆管路的总长度,m ;H ——泥浆在输送管路内流动时,其入口与出口处之高差,m ;h ——泥浆泵的压力,m 。
倍线的实质是表示泥浆在输送过程中能量损失的关系,与水土比、土质、井下灌浆管路布置等因素有关。
在给定的系统中,将有相应的倍线与一定的水土比相适应,过大或过小都不利。
倍线值过大,管路阻力大,容易堵管;倍线值过小,泥浆出口压力过大,泥浆分布不均匀,灌浆效果差。
根据经验一般情况下倍线值为3~8为宜。
3.输浆管道泥浆的输送有两种方法:地表灌浆站距井筒较近时,泥浆可沿井筒敷设的管路输送,大巷安设主干管路,采区(工作面)安设分支管路至各灌浆区;地表灌浆站距井筒较远或因井筒附近的土源已枯竭,泥浆不能沿井筒敷设的管路输送时,则可采用集中钻孔输送泥浆。
所谓集中钻孔就是从地面打一钻孔(φ108 mm )贯穿到井下某一水平巷道,再与主干管路相连接至各分支。
这两种方法可根据矿井条件采用。
输浆管道的直径可根据管内泥浆的流速来选择。
把为保证泥浆在输送中浆液不沉积或堵管的最小平均流速称为临界流速,其值可从表4-4中选取。
与临界流速对应的管径叫临界管径,二者有以下对应关系:υ临=2d36004π浆Q (5-9)式中 Q 浆——小时灌浆量,m 3/h ;υ临——管内泥浆的临界流速,m/s ; d ——管道直径(内经),mm 。
小时灌浆量一定时,管内泥浆的临界流速与管道直径对应有很多组,可采用式4-9试算来确定管道直径。
第四节 灌浆方法灌浆方法可分为:采前预灌、随采随灌和采后灌浆三种。
一、采前灌浆在井田内老窑较多,并且老窑自然发火严重的井田开采时,应采用采前预灌。
这种方法是在岩石运输巷和回风巷掘出后,分层巷未掘通前,按设计的方向进行打钻孔,其作用有二:一是探明地质构造、煤厚及老空情况;二是进行采前预注。
打钻要求钻孔经岩石穿透煤层到煤层顶板,终孔间距为30m~50m,当工作面的长度超过90m时,应在岩石运输巷和回风巷都布置钻孔,两巷中钻孔的位置要错开,钻孔呈放射状。
然后钻孔和灌浆管连接即可灌浆。
灌浆过程应连续,灌满一个再灌另一个,把整个工作面的老空区灌满,经足够的脱水时间后,方可进行开采。
二、随采随灌随采随灌的作用是防止工作面后方采空区遗留煤炭的自燃,另外,对于厚煤层分层开采形成再生顶板起到胶结作用。
随采随灌可分为埋管灌浆、打钻灌浆和工作面洒浆等方法。
1.埋管灌浆图5-5 埋管灌浆示意图1—预埋钢管;2—高压胶管;3—灌浆管路;4—回柱绞车;5—钢丝绳,6—采空区随工作面推进,放顶前沿回风巷在采空区内预先埋好灌浆管(一般埋 5m~8m ) ,管的一端通向采空区,另一端用胶管与灌浆支管相连,放顶后即开始灌浆,随工作面推进,按图5-6 利用灌浆巷道打钻灌浆1—底板巷道; 2—回风道; 3—钻孔; 4—进风巷;放顶步距用回柱绞车逐步牵引灌浆管,牵引一定距离灌一次浆,如图 5-5 所示。
图5-7 由底板巷道打钻灌浆1—底板巷道;2—钻窝;3—钻孔; 4—回风巷; 5—进风巷2.打钻灌浆在开采煤层已有的巷道或专门开凿的底板灌浆道内,每隔10m ~20m 向采空区打钻灌浆,如图5-6所示。