采煤工作面灌浆防灭火安全技术措施.docx

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采煤工作面灌浆防灭火安全技术措施

采煤工作面灌浆防灭火安全技术措施

　　本煤业公司正在回采的090101高档普采工作面与110101综放工作面，根据国家煤及化工产品质量监督检验中心2010年6月对该矿所采9、10、11号煤层的检验报告：

9、10、11号煤层均属自燃煤层，自燃倾向均为II类级；根据AQ1055-2008《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》规定，开采容易自燃或采用放顶煤开采自燃煤层的矿井，必须设计以黄泥灌浆为主的两种以上综合灭火措施。

本矿井开采采取预防性灌浆防灭火措施，为确保灌浆工作顺利进行，特制定以下安全技术措施：

　　一、黄泥灌浆防灭火设计

（1）、灌浆系统

　　在副井区地面工业场地设有灌浆站，为全矿灌浆服务，灌浆方法采用随采随灌，即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。

　　2个搅拌池，池长7.2m，宽1.4，池深为1.2m，池体用砖砌筑水泥抹面或用钢板焊接，其上固定搅拌器。

搅拌池底部留有出料口，在浆液流入注浆池前设双层过滤筛子（孔径为10mm），搅拌池侧面设500mm×500mm×1800mm下液泵坑两个，各安设离心式液下泥砂泵2台。

（2）、灌浆方法

　　采用埋管灌浆法，在放顶前沿回风巷于采空区预先铺好灌浆管（一般预埋10～20m钢管），预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，灌浆随工作面的推进，用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆，要求工作面采空区能灌到足够的泥浆。

　　、灌浆参数的选择

　　①、工作制度：

与矿井工作制度相匹配，但需注意以下原则：

　　灌浆工作是与回采工作紧密配合进行。

设计灌浆为三班灌浆，每天灌浆时间为10h，若矿井自燃发火严重，且所需灌浆的工作面较多，宜采用四班灌浆，每天灌浆时间为15h。

　　②、灌浆所需土量

　　日灌浆所需土量按下式计算：

Q土=K·G/V煤

　　式中：

Q土—日灌浆所需土量，m3/d；

　　G—矿井日产量，根据设计，9、11#煤层日产量分别为356t和1420t；

　　V煤—煤的容重，9、11#煤层容重分别为1.36t/m3和1.35t/m3；

　　K—灌浆系数，为灌浆材料的固体体积与需要灌浆的采空区容积之比，参照经验，取0.05。

　　则：

Q土=0.05×（436/1.36+1420/1.35）=68.6（t）

　　③、日灌浆所需实际开采土量：

Q=αQ土

　　式中：

Q—日灌浆所需实际开采土量，m3/d；

　　α—取土系数（考虑土壤含一定杂质和开采，运输过程中的损失）；取1.1。

　　Q=αQ土=1.1×68.6=75.5（t）

　　④、灌浆泥水比的确定

　　灌浆水土比应根据泥浆的输送距离，煤层倾角，灌浆方式及灌浆材料和季节等因素通过试验确定，参照经验，一般情况下为4:

1，冬季时为5:

1。

　　⑤每日制泥浆用水量

　　每日泥浆用水量按下式计算：

Q水1=Q·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1=75.5×5=377.5（m3/d）

　　⑥、每日灌浆用水量

　　每日泥浆用水量按下式计算：

Q水2=K水·Q水l

　　式中：

Q水2—灌浆用水量，m3/d：

　　K水—用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数，取1.1。

　　则：

Q水2=1.1×377.5=415（m3/d）

　　⑦每日灌浆量:

Q浆1=（Q水1+Q土）M

　　式中：

Q浆1—日灌浆量，m3/d：

　　泥浆制成率，取0.93

　　其余符号同前。

　　则：

Q浆1=（415+75.5）×0.93=456（m3/d）

　　、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％）要占大部分。

　　②、主要物理性能指标

　　比重为：

2.4～2.8t/m3

　　塑性指数为9～11（亚粘土）

　　胶体混合物（按MgO含量计）为25～30％：

　　含砂量为25～30％，（颗粒为0.5～0.25mm以下）

　　容易脱水和具有一定的稳定性。

　　③、不含有可燃物

　　、制浆的主要设备

　　黄泥灌浆设备一览表

　　序号

　　设备名称

　　设备型号

　　单位

　　数量

　　1

　　水  泵

　　ZBA-6B

　　台

　　2

　　2

　　泥浆搅拌机

　　JJ-4.5

　　台

　　2

　　3

　　管路（无缝钢管）

　　Φ100×6

　　m

　　1650

　　4

　　4寸胶管

　　DN100

　　m

　　200

　　5

　　离心式液下泥砂泵

　　80NYL50-20J

　　台

　　2

　　6

　　供水管（软管）

　　φ30

　　m

　　400

（1）地面部分 

（一）主要危险源 

　　1．未按规定的比例配备泥浆。

　　2．未按规定操作设备。

　　3．井下检查管路时没有携带便携式报警仪。

　　4．浆池防护设施不牢靠或操作不当掉入浆池。

（二）适用范围 

　　第1条 本操作规程适用于灌浆注胶地面操作。

　　第2条 灌浆注胶工应完成以下工作：

　　负责操作灌浆泵等设备向采空区和火区灌浆。

　　（三）上岗条件 

　　第3条 必须经过专业技术培训，考试合格上岗。

　　第4条 应掌握以下知识：

　　1.熟悉制（注）浆、制（注）胶的工作原理。

　　2.掌握《煤矿安全规程》对制（注）浆、制（注）胶的有关规定。

　　3.熟悉浆液制作的流程、操作程序。

　　4.熟悉制浆（胶）设备的参数以及对浆（胶）液的要求。

　　5.熟悉《煤矿安全规程》中对防灭火的有关规定。

　　6.掌握煤矿自然发火的机理及防治知识。

　　（四）安全规定 

　　第5条 在作业前必须进行危险源辨识，作业过程中必须执行“手指口述”。

　　第6条 泥浆中固体材料可以采用含砂量不超过25%的黄土、泥页岩或粉煤灰，加入少量的水就能制成易于脱水，渗入性强、收缩量小、不助燃、不可燃的浆液。

　　第7条 灌浆人员要时刻注意设备运转情况，当设备运转出现异常时，应立即停机，进行检查处理。