煤礦注漿防滅火系統(tǒng)實(shí)施設(shè)計(jì)與施工

時(shí)間:2020-05-14 13:51來(lái)源:www.renqituan.cn 作者:天津賽智 點(diǎn)擊:次

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦注漿防滅火工藝過(guò)程的技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦注漿防滅火系統(tǒng)的實(shí)施、設(shè)計(jì)與施工等。

采用注漿防滅火的礦井需備有完整的礦井開(kāi)拓開(kāi)采圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖及注漿管路系統(tǒng)圖。應(yīng)有注漿材料來(lái)源、種類、數(shù)量及其有關(guān)性能的分析資料。

下列標(biāo)準(zhǔn)包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文�！睹旱V安全規(guī)程》2010版《礦井防滅火規(guī)范》(試行)1988-10 《煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范》MT/T702-1997 《工業(yè)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū) 總則》GB9969.1-1998 《包裝、儲(chǔ)運(yùn)、圖示、標(biāo)志》GB191-2000。

礦井注漿防滅火設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容應(yīng)包括：

• 選用的注漿材料種類及其性能分析資料;

• 主要注漿參數(shù);

• 注漿設(shè)備和系統(tǒng);

• 輸送漿液的管路系統(tǒng)及計(jì)算;

• 注漿方法;

• 礦井注漿防滅火***果考察;

• 礦井注漿防滅火安全措施。

礦井注漿防滅火設(shè)計(jì)的工程實(shí)施由基建施工單位(基建礦井)或礦井(生產(chǎn)礦井)負(fù)責(zé)進(jìn)行，設(shè)計(jì)部門派人到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

礦井注漿防滅火設(shè)計(jì)的工程完工后由批準(zhǔn)部門組織驗(yàn)收。

注漿材料的種類：黃土、頁(yè)巖、礦井矸石、粉煤灰、尾礦等。

注漿材料成漿性能指標(biāo)應(yīng)達(dá)到如下規(guī)定：

• 粒度要求在5mm以下，0.1mm以下***別的顆粒含量大于60%，大于0.5mm的粒料應(yīng)占10%以下;

• 沉降速度1～10mm/min;

• 臨界穩(wěn)定時(shí)間為20～60min;

• 塑性指數(shù)7～14(粉煤灰可小于7);

• 粘度系數(shù)(1～2)×10-3Pa·S;

用矸石、粉煤灰、尾礦作注漿材料時(shí)，須進(jìn)行氧化性能實(shí)驗(yàn)，其指標(biāo)應(yīng)達(dá)到如下規(guī)定：

• 氧化交叉溫度在300℃以上;

• 恒溫吸氧量小于0.1mL/g;

• 固定碳含量不大于8%，含硫量不大于1.5%，燒失減量不大于20%，發(fā)熱量不大于2000J/g。

頁(yè)巖、矸石必須經(jīng)破碎、濕式球磨機(jī)球磨，其粒度要求在5mm以下，其中大于0.5mm的粒料應(yīng)占10%以下，小于 0.1mm的粒料應(yīng)占60%以上。

主要注漿參數(shù)

灌漿系數(shù)

防火灌漿系數(shù)為3%～12%，滅火灌漿系數(shù)相應(yīng)加大。采用粉煤灰漿防火時(shí)，灌漿系數(shù)為5%～15%。

土水比

礦井防滅火注漿的土水比應(yīng)為1：1～1：5。在回采工作面灑漿防滅火時(shí)漿液的土水比應(yīng)為1：1～1：3。

注漿量

礦井注漿量按式(1)計(jì)算：

式中：

 

QW—礦井注漿量，m3/h;

k—注漿系數(shù);

G—礦井日產(chǎn)煤量，t;

δ—土水比的倒數(shù);

M—漿液制成率，取0.9;

rc—煤的密度，t/m3;

t—礦井日注漿時(shí)間，h。

輸漿管路

根據(jù)礦井地面的不同制漿方式，井下可采用集中或分區(qū)的輸漿管路系統(tǒng)。

在漿液流入輸漿管路前，應(yīng)設(shè)置篩網(wǎng)過(guò)濾，網(wǎng)的孔徑宜為15～20mm。

輸漿管路的管徑和水頭損失值按經(jīng)驗(yàn)式(2)、式(3)計(jì)算：

式中：

 

D1—輸漿管路的臨界管徑(內(nèi)徑)，m;

Q —漿液流量，m3/s;

1—水的密度，t/m3;

2—漿液的密度，t/m3;

3—注漿材料自然堆積密度，t/m3;

n — 干擾沉降指數(shù);

W1—加權(quán)平均自由沉降速度，m/s;

W2—顆粒分布曲線上相當(dāng)于95%處粒徑的自由沉降速度，m/s;

i—每米管道長(zhǎng)度的水頭損失值，m;

λ—水的摩阻系數(shù);

V—漿液流速，m/s;

g—重力加速度，m/s2;

D2—實(shí)際選用的管徑(內(nèi)徑)，m，

d—注漿材料的當(dāng)量直徑，mm;

η—水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，mm2/s;

Wi—注漿材料某一粒***平均自由沉降速度，m/s;

ai—注漿材料某一粒***的重量百分比。

由輸漿管路的總水頭損失值，確定是采用自流(靠自然壓頭)輸漿還是選用相適應(yīng)(流量和壓力)的泥漿泵或注砂泵加壓輸漿。

輸漿管路系統(tǒng)應(yīng)避免”兩頭高中間低”的布置方式，并盡量減少拐彎。

井下輸漿管路應(yīng)緊靠井巷壁鋪設(shè)，固定牢固，并涂以防銹漆。

每次注漿后應(yīng)立即用清水沖洗管路。

注漿防滅火的***果考察

注漿區(qū)溫度和氣體成分的檢測(cè)

派專人定期檢測(cè)注漿滅火區(qū)、防火工作面及其采空區(qū)內(nèi)的氣溫、煤溫和出水溫度。

具有自然發(fā)火危險(xiǎn)程度的礦井均應(yīng)建立完善的火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或地面氣體分析實(shí)驗(yàn)室。氣體分析成份主要有：氧氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳。

采集氣體的地點(diǎn)為：

回采工作面的回風(fēng)巷、上隅角、采空區(qū)氧化帶回風(fēng)側(cè);

通向火區(qū)的密閉墻內(nèi)側(cè)或鉆孔內(nèi);

其他需要的地點(diǎn)。

采用人工取樣在地面進(jìn)行氣體分析時(shí)，應(yīng)符合以下要求：

取樣必須使用專用取樣袋或取樣器，取樣后應(yīng)在5h內(nèi)送到地面實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析;

注漿防火區(qū)域應(yīng)定期對(duì)各取樣點(diǎn)取一次樣;

注漿滅火封閉區(qū)域內(nèi)每天取一次樣;

回采工作面或其他地點(diǎn)在發(fā)火期間(未封閉的情況下)每班取一次樣。

注漿防滅火區(qū)的管理

建立防滅火注漿臺(tái)帳，主要內(nèi)容應(yīng)包括

注漿區(qū)位置;

鉆孔工程;

注漿工程;

防滅火密閉墻工程;

氣體分析及溫度記錄;

泥漿分布狀況等。

火區(qū)熄滅標(biāo)準(zhǔn)、注銷和啟封要求以及防火墻的管理，均應(yīng)遵循《煤礦安全規(guī)程》和《礦井防滅火規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。

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