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矿井灌浆防灭火专项设计_天津LIGUI厅
来源: | 作者:天津LIGUI厅 | 发布时间: 2020-05-14 | 215 次浏览 | 分享到:

煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃3. 新设计矿井应当将所有煤层的自燃倾向性鉴定结果报省级煤炭行业管理部门及省级煤矿安全监察机构. 生产矿井延深新水平时,必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定。

灌浆防灭火



采用灌浆防灭火的矿井需备有完整的矿井开拓开采图、通风系统图及注浆管路系统图。应有注浆材料来源、种类、数量及其有关性能的分析资料。

本标准规定了煤矿注浆防灭火工艺过程的技术要求。本标准适用于煤矿注浆防灭火系统的实施、设计与施工等。

下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。《煤矿安全规程》2010版《矿井防灭火规范》(试行)1988-10 《煤矿注浆防灭火技术规范》MT/T702-1997 《工业产品使用说明书 总则》GB9969.1-1998 《包装、储运、图示、标志》GB191-2000

矿井注浆防灭火设计的主要内容应包括:

? 选用的注浆材料种类及其性能分析资料;

? 主要注浆参数;

? 注浆设备和系统;

? 输送浆液的管路系统及计算;

? 注浆方法;

? 矿井注浆防灭火效果考察;

? 矿井注浆防灭火安全措施。

矿井注浆防灭火设计的工程实施由基建施工单位(基建矿井)或矿井(生产矿井)负责进行,设计部门派人到现场指导。

矿井注浆防灭火设计的工程完工后由批准部门组织验收。

注浆材料的种类:黄土、页岩、矿井矸石、粉煤灰、尾矿等。

注浆材料成浆性能指标应达到如下规定:

? 粒度要求在5mm以下,0.1mm以下级别的颗粒含量大于60%,大于0.5mm的粒料应占10%以下;

? 沉降速度110mm/min;

? 临界稳定时间为2060min;

? 塑性指数714(粉煤灰可小于7);

? 粘度系数(12)×10-3Pa·S;

用矸石、粉煤灰、尾矿作注浆材料时,须进行氧化性能实验,其指标应达到如下规定:

? 氧化交叉温度在300℃以上;

? 恒温吸氧量小于0.1mL/g;

? 固定碳含量不大于8%,含硫量不大于1.5%,烧失减量不大于20%,发热量不大于2000J/g

页岩、矸石必须经破碎、湿式球磨机球磨,其粒度要求在5mm以下,其中大于0.5mm的粒料应占10%以下,小于 0.1mm的粒料应占60%以上。

主要注浆参数

灌浆系数

防火灌浆系数为3%12%,灭火灌浆系数相应加大。采用粉煤灰浆防火时,灌浆系数为5%15%

土水比

矿井防灭火注浆的土水比应为1115。在回采工作面洒浆防灭火时浆液的土水比应为1113

注浆量

矿井注浆量按式(1)计算:

式中:

矿井注浆量计算

QW—矿井注浆量,m?/h;

k—注浆系数;

G—矿井日产煤量,t;

δ—土水比的倒数;

M—浆液制成率,取0.9;

rc—煤的密度,t/m?;

t—矿井日注浆时间,h

输浆管路

根据矿井地面的不同制浆方式,井下可采用集中或分区的输浆管路系统。

在浆液流入输浆管路前,应设置筛网过滤,网的孔径宜为1520mm

输浆管路的管径和水头损失值按经验式(2)、式(3)计算:

式中:

矿井注浆量计算

D1—输浆管路的临界管径(内径)m;

Q —浆液流量,m?/s;

1—水的密度,t/m?;

2—浆液的密度,t/m?;

3—注浆材料自然堆积密度,t/m?;

n — 干扰沉降指数;

W1—加权平均自由沉降速度,m/s;

W2—颗粒分布曲线上相当于95%处粒径的自由沉降速度,m/s;

i—每米管道长度的水头损失值,m;

λ—水的摩阻系数;

V—浆液流速,m/s;

g—重力加速度,m/s2;

D2—实际选用的管径(内径)m

d—注浆材料的当量直径,mm;

η—水的运动粘滞系数,mm2/s;

Wi—注浆材料某一粒级平均自由沉降速度,m/s;

ai—注浆材料某一粒级的重量百分比。

由输浆管路的总水头损失值,确定是采用自流(靠自然压头)输浆还是选用相适应(流量和压力)的泥浆泵或注砂泵加压输浆。

输浆管路系统应避免两头高中间低的布置方式,并尽量减少拐弯。

井下输浆管路应紧靠井巷壁铺设,固定牢固,并涂以防锈漆。

每次注浆后应立即用清水冲洗管路。

注浆防灭火的效果考察

注浆区温度和气体成分的检测

派专人定期检测注浆灭火区、防火工作面及其采空区内的气温、煤温和出水温度。

具有自然发火危险程度的矿井均应建立完善的火灾束管监测系统或地面气体分析实验室。气体分析成份主要有:氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳。

采集气体的地点为:

回采工作面的回风巷、上隅角、采空区氧化带回风侧;

通向火区的密闭墙内侧或钻孔内;

其他需要的地点。

采用人工取样在地面进行气体分析时,应符合以下要求:

取样必须使用专用取样袋或取样器,取样后应在5h内送到地面实验室进行分析;

注浆防火区域应定期对各取样点取一次样;

注浆灭火封闭区域内每天取一次样;

回采工作面或其他地点在发火期间(未封闭的情况下)每班取一次样。

注浆防灭火区的管理

建立防灭火注浆台帐,主要内容应包括

注浆区位置;

钻孔工程;

注浆工程;

防灭火密闭墙工程;

气体分析及温度记录;

泥浆分布状况等。

火区熄灭标准、注销和启封要求以及防火墙的管理,均应遵循《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范》的规定执行。

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