礦山安全課程設計---煤礦灌漿防滅火

1、<p><b>　　礦山安全課程設計</b></p><p>　　-----煤礦灌漿防滅火</p><p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　班級：</b></p><p><b>　　學號：</b></p>

2、<p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　完成日期：</b></p><p><b>　　批閱日期：</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言</b>&

3、lt;/p><p>　　第一章---------------------------------------------井田概況</p><p><b>　　第一節(jié) 礦區(qū)水源</b></p><p>　　第二節(jié) 開采煤層及瓦斯、煤塵、自然發(fā)火情況</p><p>　　第三節(jié) 礦井開拓簡介</p><

4、p>　　第二章---------------------------------------------灌漿材料與灌漿輸送系統(tǒng)</p><p>　　第一節(jié) 灌漿滅火技術簡介</p><p>　　第二節(jié) 灌漿材料要求及選取</p><p><b>　　第三節(jié) 灌漿站</b></p><p>　　第四節(jié) 泥漿輸送系統(tǒng)及

5、管道選型</p><p>　　第三章---------------------------------------------灌漿方法與灌漿參數(shù)</p><p><b>　　第一節(jié) 灌漿方法</b></p><p>　　第二節(jié) 灌漿站工作制度</p><p>　　第三節(jié) 灌漿參數(shù)計算</p><

6、p>　　第四章---------------------------------------------安全技術措施和灌漿管理</p><p>　　第五章---------------------------------------------結論與感想</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　

7、結束語</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　礦井安全設計是煤炭開采重要環(huán)節(jié)，而礦井安全系統(tǒng)根據(jù)生產要求的不同有很大差異。安全設計方式不對會影響煤炭開采，甚至會造成傷亡事故的發(fā)生。在21世紀，安全占據(jù)極大地位置，要適應蓬勃發(fā)展的社會經濟，就必須優(yōu)化安全系統(tǒng)，體現(xiàn)安全開采和可持續(xù)發(fā)展策略，而合理的安全技術設計則能有效減少煤炭

8、損失，將賦存在地下的煤炭安全，高效率的回采出，滿足祖國經濟建設對能源的需求。</p><p>　　設計中要求嚴格遵守和認真貫徹國家制定的有關礦井安全設計的方針政策，設計力爭做到分析論證清楚，論據(jù)確鑿，并積極采用切實可行的先進技術，力爭使自己的設計達到較高水平，但由于本人水平有限，難免有疏漏和錯誤之處，敬請老師指正。</p><p><b>　　一、 指導思想</b>

9、</p><p>　　課程設計是安全專業(yè)學生的一項實踐性的教學環(huán)節(jié)，通過礦山安全技術設計將所學的理論知識，尤其是將礦山安全的幾個重要方面如防瓦斯，防塵，防火，救急等理論知識搞懂，能夠將這些方面的知識點融合貫通于實踐的綜合性學習過程，為學生進行本科畢業(yè)設計以及畢業(yè)后從事礦井安全設計、礦井建設和礦井生產工作打下一定的基礎。</p><p><b>　　二、 目的</b>

10、</p><p>　　本課程設計是在《礦井安全技術》的課程的理論教學和生產實習的基礎上，通過礦井安全設計把所學的理論知識融會貫通于實際。通過礦井安全的設計達到以下目的</p><p>　　1、系統(tǒng)地運用所學的理論知識</p><p>　　2、掌握礦井安全方面的步驟和方法</p><p>　　3、提高和培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力</

11、p><p>　　4、提高和培養(yǎng)學生文字編寫和計算、繪圖的能力</p><p><b>　　三、 設計任務</b></p><p>　　編寫礦井安全技術設計說明書一份；</p><p>　　課程設計的基本要求：</p><p>　　1.加深對礦井安全所學理論的認識和理解，提高對就業(yè)崗位的感性認識； &

12、lt;/p><p>　　2.使學生在課程設計過程中，獨立完成教學要求，提高設計工作能力；</p><p>　　3.使學生能熟練安全設計內容及步驟，提高和培養(yǎng)學生文字編寫、繪圖、計算和分析問題、解決問題的能力。</p><p>　　題目：煤礦灌漿防滅火</p><p><b>　　第一章 礦井概況</b></p>

13、<p><b>　　第一節(jié) 礦區(qū)水源</b></p><p>　　礦井工業(yè)場地附近支溝兩岸為沖、洪積沙礫石層及沙土層，屬第四系全新統(tǒng)沖、洪積潛水含水層，含水較豐富，常有泉水流出。具有就近取水的條件，故礦井水源取自工業(yè)場地附近支溝所打的井水。</p><p>　　第二節(jié) 開采煤層及瓦斯、煤塵、自然發(fā)火情況</p><p><

14、;b>　　(1)煤層</b></p><p>　　單一煤層開采，5號煤層為本礦唯一的可采煤層，煤層賦存條件較好，全井田分布，埋藏穩(wěn)定，厚度2. 6~3.0m,平均2.80m，傾角1°～3°，屬中厚煤層，視密度1.36t/m3。夾矸由東北淺部向西南深部方向層數(shù)增多，總厚度增大，煤層結構由簡單型漸變?yōu)橹械戎翉碗s型。頂?shù)装鍘r層為細砂巖，較難垮落。</p><p&

15、gt;　　（2）瓦斯、煤塵、自然發(fā)火情況</p><p>　　礦井為低瓦斯礦井，礦總回風量為54.08 m3/s,測得總回風流中瓦斯?jié)舛葹?.16%，煤掘掘進工作面采用JBT52型局部通風機供風，最長通風距離500m，測得掘進工作面瓦斯?jié)舛葹?.2%，采煤工作面瓦斯?jié)舛仍?.2%到0.3%之間，煤層自然傾向性為容易自燃，煤塵爆炸指數(shù)為20%，水文地質條件簡單，無突水危險，該礦地面有豐富的黃土資源可以利用。<

16、/p><p>　　第三節(jié) 礦井開拓簡介</p><p>　　1．礦井儲量、開采規(guī)模及服務年限</p><p>　　工業(yè)資源/儲量為7.82Mt，礦井可采儲量為7.03Mt。全礦有一個采煤工作面，采用一次全高生產方法，另有兩個掘進工作面。采煤工作面日產煤炭800噸，該礦設計年產量30萬t/a。服務年限20年</p><p><b>　　

17、2．礦井開拓</b></p><p><b>　　①礦井開拓方式</b></p><p>　　本礦采用主副斜井，回風斜井開拓方式。主副井井筒見5號煤層后沿煤層向東延伸與回風斜井底溝通，形成5號煤層運輸大巷與總回風巷，沿大巷一側布置盤區(qū)形成走向長壁采煤工作面。</p><p>　　礦井設一個開采水平，水平標高+1174m，開采5號煤層

18、；全礦井劃分4個盤區(qū)，礦井自燃傾向性高，根據(jù)煤礦安全規(guī)程，開采容易自燃和自燃的煤層（薄煤層除外）時，采煤工作面必須采用后退式開采所以礦井的開采順序為后退式。礦井開拓方式見煤礦開拓系統(tǒng)圖如下。</p><p><b>　　大圖一</b></p><p><b>　?、诰?lt;/b></p><p>　　主斜井傾角26°

19、;，斜長346m，半圓拱，凈寬4m，凈面積10.24m2，安裝一部0.8m寬的大傾角帶式輸送機運輸煤炭；副斜井傾角26°，斜長291m，半圓拱，凈寬2.3m，凈面積5.05m2，安裝一臺單滾筒提升絞車牽引1t標準礦車串車提升；回風斜井傾角22，斜長346m，半圓拱，凈寬2.3m，凈面積5.47m2，為礦井專用回風井。</p><p>　　井　筒　特　征　表（部分數(shù)據(jù)是根據(jù)大圖測量得到）</p>

20、;<p><b>　?、鄞笙锛斑\輸</b></p><p>　　根據(jù)煤礦安規(guī)程，對開采容易自燃和自燃的單一厚煤層或煤層群的礦井，集中運輸大巷和總回風巷應布置在巖層內或不易自燃的煤層內；如果布置在容易自燃和自燃的煤層內，必須砌碹或錨噴，碹后的空隙和冒落處必須用不燃性材料充填密實，或用無腐蝕性、無毒性的材料進行處理。本礦井選擇將大巷布置在巖層中。井下并列布置兩條大巷，其中一條為運輸

21、大巷，鋪設雙軌，采用蓄電池電機車牽引礦車運輸，另一條為回風大巷，專門用作回風。</p><p><b>　　3．采煤方法</b></p><p>　　本礦采煤方法為走向長壁普通機械化采煤法，采空區(qū)采用全部陷落法管理頂板。</p><p><b>　?。?）盤區(qū)巷道布置</b></p><p>　　每

22、一盤區(qū)布置一條運輸石門和盤區(qū)回風上山，盤區(qū)石門與運輸大巷相連，鋪設軌道用于盤區(qū)的主副運輸，回風上山專做盤區(qū)回風。</p><p><b>　?。?）回采巷道布置</b></p><p>　　每一采煤工作面布置一條運輸順槽和一條回風順槽，運輸順槽鋪設的帶式輸送機運輸煤炭，回風順槽鋪設軌道，運送材料和設備。</p><p>　　采煤工作面參數(shù)如下，

23、工作面長度為130m，作業(yè)制度為三八制，兩班采煤一班檢修，工作面采高為2.5-2.8m，截深0.6m,柱距0.7m,排距0.6m,最小控頂距2.4m,三、五排管理頂板,最大控頂距3.0m,循環(huán)數(shù)3個/日,采煤工作面回采率95%,循環(huán)進尺1.2個,正規(guī)循環(huán)率85%</p><p>　?。?）采煤工作面主要設備</p><p>　　采煤工作面主要設備：MG150/350-WDH型電磁調速電牽引

24、采煤機割煤，SGB-630/220型刮板輸送機運煤，DZ22－30/100G型外注式單體液壓支柱配HDJA－800鉸接頂梁支護頂板。運輸順槽安裝有轉載機，破碎機各一臺。</p><p><b>　?。?）巷道掘進</b></p><p>　　全礦井共布置兩個煤巷掘進工作面，掘進工藝為爆破掘進工藝。掘進工作面瓦斯涌出量低，測得掘進工作面瓦斯?jié)舛仍?.2%~0.3%之間.

25、巷道支護采用錨桿噴射混凝土支護。掘進工作面主要設備：煤電鉆3臺，錨桿機1臺，混凝土噴漿機2臺，攪拌機1臺。其他硐室、設備配置見圖紙。附細水彎煤礦開拓系統(tǒng)圖</p><p><b>　　結論：</b></p><p>　　根據(jù)礦井條件，此礦瓦斯涌出量低，煤塵爆炸指數(shù)低，文地質條件簡單，無突水危險，針對該礦煤層容易自燃的自燃傾向性特征，所以選擇做煤礦火災防治設計，因為水源

26、方便，且地表有豐富的黃土資源可以利用，所以選擇設計礦井灌漿防滅火方案。采取向回采工作面采空區(qū)注漿方法預防回采工作面和采空區(qū)發(fā)火。</p><p>　　第二章 灌漿材料與灌漿輸送系統(tǒng)</p><p>　　第一節(jié) 灌漿滅火技術簡介</p><p><b>　　灌漿滅火技術</b></p><p>　　注漿防滅火技術就是將水和

27、不燃性的固體材料按適當?shù)呐浔?，制成一定濃度的漿液，利用輸漿管道送至可能或已經發(fā)生自燃的地點，以防止發(fā)生自燃或撲滅火災。漿液充填于碎煤或巖石縫隙之間，沉淀的固體物質可以充填裂隙并包裹浮煤，起到隔氧堵漏的作用；同時，泥漿對已經自熱的煤炭有冷卻散熱的作用。</p><p><b>　　灌漿滅火方法</b></p><p>　　我國煤礦現(xiàn)在使用的預防性灌漿方法有：采前預灌、隨

28、采隨灌、采后封閉灌漿三種。</p><p>　　（1）采前預灌：所謂采前預灌即是在工作面尚未回采前對其上部的采空區(qū)進行灌漿。這種灌漿方法適用于開采老窯多的易自燃、特厚煤層。</p><p>　?。?）隨采隨灌：就是隨采煤工作面推進同時向采空區(qū)灌漿。在灌漿過程中，灌漿與回采保持有適當?shù)木嚯x，以免灌漿影響回采工作，隨采隨灌用于自然發(fā)火期短的煤層。</p><p>　?。?/p>

29、3）采后封閉灌漿：可以利用鉆孔向工作面后部采空區(qū)內注漿；采空區(qū)封閉后，在密閉墻上插管灌漿，防止停采線遺煤自燃。</p><p>　　目前采用的灌漿方法主要有：鉆孔灌漿、埋管灌漿、工作面灑漿、綜采工作面插管灌漿</p><p>　　鉆孔灌漿：在煤層 集中運輸巷或回風巷道或專門開掘的灌漿巷道內，每隔一定距離（10~15m）向采空區(qū)打鉆灌漿</p><p>　　埋管灌漿：

30、灌漿管道埋在工作面回風道內。工作面放頂前，在回風巷道的灌漿管道上接一段預埋管道，大約在10~15m，預埋管道和支管之間用高壓膠管連接。工作面放頂之后始終保持預埋管道壓在采空區(qū)內5~8m，預埋管道用回柱絞車拉著外移。這種方法的優(yōu)點是簡便，工作量小，但漿液在采空區(qū)內的流動難以控制，漿液在采空區(qū)內分布不均勻，當工作面傾斜長度大時，灌漿效果差。</p><p>　　工作面灑漿：為了保證灌漿質量，自然發(fā)火危險性較大的工作面

31、應埋管灌漿的同時還向采空區(qū)噴灑灌漿。其方法是，工作面放頂之前，從回風巷注漿管上接出一根預埋灌漿管，沿傾斜方向分段向冒落區(qū)里撒噴泥漿</p><p>　　綜采工作面插管灌漿。方法是，注漿主路沿工作面傾斜鋪設在支架前連桿上，每隔20m左右預留一個三連通接頭，并安裝分支軟管和插管，將插管插入支架掩護梁后面的跨落巖石內灌漿，插入深度應不小于0.5m，工作面每推進兩個循環(huán)，注漿一次。</p><p>

32、;　　本礦由于煤層傾角小，向工作面采空區(qū)灌漿時,泥漿難流動,灌入的泥漿易流如工作面工作空間,影響回采工作，對于此類工作面在進風巷和回風巷均鋪設灌漿管,在兩道處埋管灌入小量泥漿，以封堵兩道處的漏風通道。工作面結束,撤離設備后,在停采線處灌入足量的泥漿.封堵停采線處的縫隙。所以本礦灌漿方法采用隨采隨灌，即工作面“兩道一線”灌漿</p><p>　　第二節(jié) 灌漿材料要求及選取</p><p>&

33、lt;b>　　漿液的性能：</b></p><p>　　對漿液的基本要求是，濃度適當，滲透能力強，在漿液中，固體漿材與誰的體積比例稱之為漿液的濃度，用黃土做漿材時也稱之為水土比。濃度是影響灌漿質量、防火效果和經濟指標的關鍵參數(shù)。滲透性取決于漿材粒度和漿液黏度，粒度和粘度小則滲透能力就強。從滲透性這個指標來看，漿材的固體顆粒愈小愈好。</p><p><b>　　

34、漿材的選取：</b></p><p>　?。?）材料不含可燃物或可以阻燃。</p><p>　?。?）大于2mm，加少量水就能制成漿液，且細小顆粒應占大部分，對于粘土，d小于或等于0.1mm的顆粒應占60%到70%，頁巖d小于或等于0.077mm者應該占70%到75% </p><p>　?。?）易脫水，具有一定的穩(wěn)定性。 </p><

35、;p><b>　?。?）收縮率小。 </b></p><p>　?。?）便于開采，運輸和制備，來源廣，成本低。</p><p>　?。?）不含催化物質。</p><p>　?。?）相對密度一般在2.5~2.6。</p><p>　?。?）固體混合物濃度一般在25%~30%</p><p>　

36、　選取的灌漿材料除滿足以上的基本性能要求以外，還要求其來源豐富，運輸和加工成本低，盡量不占用或少占用耕地和良田，我國煤礦灌漿材料多為黃土為主，且此礦地表有豐富的黃土可供利用。所以，綜上所述，此礦的灌漿材料選擇為黃土。</p><p><b>　　第三節(jié) 灌漿站</b></p><p><b>　　1．灌漿站的形式</b></p>&

37、lt;p>　　灌漿站的形式有三種，即固定式、分區(qū)式、移動式3種，每種形式有它的適應條件和優(yōu)缺點，</p><p>　　設計中應根據(jù)灌漿區(qū)的分布、土源、水源的分布情況、灌漿管路的鋪設綜合考慮進行比較后確定最優(yōu)方案。</p><p>　　本礦中由于該采區(qū)為進井口采區(qū)，且煤層具有發(fā)火性，因此決定在風井進口附近80M處設置地面固定灌漿站。</p><p><b&

38、gt;　　2．系統(tǒng)及主要設備</b></p><p>　　根據(jù)制漿的形式敘述制漿的工藝系統(tǒng)，畫出制漿工藝流程圖、選出制漿主要設備，設計出泥漿池的尺寸</p><p>　?。?）泥漿的制備工藝</p><p>　　泥漿制備可分為水力直接制漿和機械制漿兩種方法</p><p>　　1）水槍沖刷表土制漿：</p><

39、p>　　水力取土制漿是用高壓水槍直接沖刷表土(或預先人工疏松)，在泥漿溝中混合成泥漿，經篩板過濾，除去雜質和石塊，流入灌漿鉆孔(或泥漿管中)送入井下灌漿管路。水力取土制漿的灌漿站，具有設備簡單、投資少、管理方便、就地取材、效率高、勞動強度小、用人少、灌漿費用低等優(yōu)點，但泥漿濃度難控制。</p><p><b>　　2）機械制漿</b></p><p>　　首先用

40、機械設備在土源處取土，然后運至灌漿站的儲土場，待制漿時用礦車運黃土至泥漿池，加水浸泡2h~3h后,用固定式泥漿攪拌機攪拌成泥漿,制好的泥漿經過篩子進入輸漿管路系統(tǒng) 水力直接制漿這種方式工序簡單，但漿液質量難以保證，因此一般采用機械制漿方法。</p><p><b>　?。?）泥漿的水土比</b></p><p>　　泥漿的水土比是反映泥漿濃度的指標，是指泥漿中

41、水與土的體積之比。水土比的大小影響著注漿的效果和泥漿的輸送。泥漿的水土比小，則泥漿的濃度大，隔絕和包裹效果好，但流動性差，輸送困難，在輸漿倍數(shù)和管徑一定的條件下，泥漿輸送的沿程阻力大，泥漿在管道中的流速降低，泥漿中的固體顆粒容易沉降，造成堵管事故。水土比大，則輸送相同體積的土所用的水量大，包裹和隔絕效果不好。根據(jù)實際應用經驗，灑漿時泥漿的水土比為3：1～6：1，注漿時為3：1～5：1為宜。泥漿水土比通過測定泥漿相對密度的方法來確定。&l

42、t;/p><p><b>　?。?）泥漿池</b></p><p>　　站內有兩個泥漿池，采用混泥土澆筑而成，泥漿池一般分為2格，輪換使用，其容積一般按2H的灌漿量確定。出口方向有2%-5%的坡度。泥漿出口處沒有子由于土源距灌漿站較遠，因此灌漿站內設有儲土場，儲土場的堆土量一般為10d的灌漿用土量。</p><p>　　第四節(jié) 泥漿輸送系統(tǒng)及管道選

43、型</p><p>　　按規(guī)定，灌漿站的位置確定以后，確定泥漿的輸送路線，若灌漿站離井口近，輸漿管路可沿井筒敷設到井下，輸漿管路一般從風井進入井下。若離井筒太遠，可打灌漿鉆孔，從灌漿鉆孔輸送泥漿到井下。</p><p>　　本礦灌漿站的位置確定在距回風井20 m處，輸漿管路從風井進入井下，井下灌漿管路的干管一般沿回風巷道或大巷敷設，采區(qū)（工作面）安設分支管路至各灌漿區(qū)。</p>

44、<p>　　灌漿管路系統(tǒng)確定以后，畫出灌漿系統(tǒng)圖</p><p><b>　　1．輸漿倍線 </b></p><p>　　灌漿系統(tǒng)的阻力與靜壓動力間的關系</p><p>　　N=L/H ＝800/128＝6 </p><p><b>　　N:輸漿倍線 </b></p&g

45、t;<p>　　L ：管路長度 </p><p>　　H： 泥漿入口至出口處的垂高</p><p>　　輸漿倍線一般控制在4～8之間較為合適，倍線過大,輸送壓力不足,易發(fā)生堵管現(xiàn)象；倍線過小，泥漿出口壓力過大，泥漿在采空區(qū)內的分布不利，需采取降壓措施</p><p>　　2．灌漿管道選型及計算</p><p><b&g

46、t;　　（1）管徑選擇</b></p><p>　　灌漿管道直徑應根據(jù)管內泥漿流速加以選擇，管內泥漿的實際流速應大于臨界流速。所謂泥漿的臨界流速，就是為了保證泥漿中的固體顆粒在管道輸送時不致沉淀或堵管的最小平均流速。其值與固體材料顆粒的形狀、粒徑、密度、泥漿濃度和顆粒在靜水中的自由沉降速度等因素有關。當采用密度為2.7t/m3的黏土作為泥漿中固體材料時，在土水比為1：3～1：5的情況下，泥漿在管道中的

47、臨界流速為1.1～2.2m/s。管道內徑按下式計算</p><p>　　d=(4Qh/3600πV)½ =1/30×(Qh/πV)½</p><p>　　式中 d——灌漿管道內經，m；</p><p>　　Qh——每小時灌漿量，m3/h；</p><p>　　V——管內泥漿的實際流速，m/s。</p&g

48、t;<p>　　現(xiàn)場灌漿干管直徑一般為100～150mm，支管直徑為75～100mm，工作面膠管直徑為40～50mm，管壁厚度為4～6mm</p><p><b>　　1）工作面支管</b></p><p>　　工作面的埋管為管路支管，從經濟效益方面考慮，不適于采用管口直徑過大的管道。供選擇的有直徑50mm和直徑75mm兩種管子。通過對該礦工作面進風巷的

49、實圖測量數(shù)據(jù)，根據(jù)公式</p><p>　　L= （A2 + B2）1/2 式（1）</p><p>　　A——工作面進風巷所處標高與回風巷所處標高的差值，m.</p><p>　　B——工作面進風巷在水平方向上的投影長，mm.</p><p>　　量得A=（637.5－632）m=5.5m</p>

50、<p><b>　　B=161mm</b></p><p>　　所以L=(5.52+(161×2) 2)1/2=322m</p><p>　　從阻力方面考慮選用50mm管子阻力值太大，因此可選擇直徑為75mm的管子，鋪設長度為322m。</p><p><b>　　2）采區(qū)分管</b></p>

51、;<p>　　考慮到礦井邊緣采區(qū)距主管系統(tǒng)較遠，在對邊緣采區(qū)工作面注漿時管道阻力會有所增加，所以可選取直徑為100mm的管子作為采區(qū)分管注漿系統(tǒng)。其鋪設長度由經過實圖測量同樣由</p><p>　　式（1） </p><p><b>　　L0=L1+L2</b></p><p>　　其中 L1—北區(qū)段回風巷的

52、長度，m</p><p>　　L2—聯(lián)絡巷的長度，m</p><p>　　L1=((656-628) 2 +(23×20 )2)1/2=461 m</p><p>　　L2=((628-627) 2+(1×20) 2) 1/2=20.5m</p><p>　　所以 L0=（461+20.5）m =481.5 m</p

53、><p><b>　　3）礦井主管.</b></p><p>　　礦井主管系統(tǒng)較長，由所給主回風井標準數(shù)據(jù)： 回風立井的井底標高為656.418 m，井口標高為920.639 m。得</p><p>　　回風井高度H=（920.639－656.418）m=264.2 m</p><p><b>　　（2）管壁厚度計

54、算</b></p><p><b>　　1）垂直管道</b></p><p><b>　　R=</b></p><p>　　＝0.5×58×[ -1]+2+1</p><p>　?。?.3mm故取管壁厚度為5mm。</p><p>　　式中

55、——管壁厚度，mm；</p><p>　　——許用應力，無縫鋼管 為78452.8KPa，焊接鋼管 為58839.6 KPa；</p><p>　　——管道直徑（內徑），mm；</p><p>　　P—管內應力，KPa， ；</p><p>　　——泥漿密度，t/m3；</p><p><b>　　——井深，

56、m；</b></p><p>　　——考慮管壁厚度不均等的附加厚度，無縫鋼管 =1～2mm；</p><p>　　——考慮垂直管道磨損亮量的附加厚度，可在1～4mm內選取。</p><p><b>　　2）水平管道</b></p><p><b>　　= +2=2mm</b></p

57、><p>　　查表取管型為DN63.5×3</p><p>　　式中 ——管道質量與壁厚不均的變動系數(shù)， =0.9；</p><p><b>　　——參數(shù)意義同前</b></p><p><b>　　因為 </b></p><p>　　H漿＝9.81×1

58、.283×128-800×0.812-80-40-20-20</p><p>　?。?51kpa>0故無需泥漿泵。</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　——輸送泥漿所需的總揚程，Kpa；</p><p>　　——與泥漿提升幾何高度相當?shù)乃撸琄pa，</p&g

59、t;<p><b>　　= ，Kpa；</b></p><p>　　——泥漿提升幾何高度，m；</p><p>　　——泥漿管道沿程水頭損失， ，Kpa；</p><p>　　——泥漿管長度，m；</p><p>　　——泥漿管道每米長度的水壓頭損失， ，Kpa；</p><p>　

60、　——清水狀態(tài)下的水壓頭損失， kpa；</p><p>　　——清水阻力系數(shù)，查表選取；</p><p>　　鋼管的值(一般都采用鋼管)</p><p>　　——泥漿實際流速，m/s；</p><p><b>　　——管道內徑，m；</b></p><p>　　——泥漿阻力系數(shù)，可查表；本次設

61、計選取 =1.14（1.135）；</p><p>　　——泥漿管道總的局部阻力系數(shù)，可取沿程損失的10%，kpa</p><p>　　——泥漿泵或沙泵的吸程，一般取39.24～49.05kpa；</p><p>　　——泥漿泵站內管道及零件的水頭損失，一般取19.62～29.43kpa；　</p><p>　　——剩余水壓頭，一般取19.6

62、2～49.05kpa。</p><p>　　第三章 灌漿方法與灌漿參數(shù)</p><p><b>　　第一節(jié) 灌漿方法</b></p><p>　　根據(jù)本礦井的實際情況，決定采用埋管灌漿的灌注方法，采用這種方法，相對鉆孔灌注用費較省，而且由于回風井和采煤工作面較接近，所用管道不會太長，而且連接較方便。</p><p>　

63、　第二節(jié) 灌漿站工作制度</p><p>　　地面灌漿站的工作制度應與礦井工作制度相配合。灌漿站的工作班數(shù)應按煤層的自然發(fā)火嚴重程度和工作面作業(yè)形式來確定?！皟刹梢粶省钡淖鳂I(yè)形式，日灌漿班數(shù)按2班安排，每日純灌漿時間為10小時；發(fā)火嚴重，需灌漿工作面多時，宜2班灌漿，日純灌漿時間按15小時計算。</p><p>　　第三節(jié) 灌漿參數(shù)計算</p><p><

64、b>　　注漿量確定：</b></p><p>　　根據(jù)注漿的作用和目的，合理的注漿量應能夠使沉積的泥漿充填碎煤裂隙和包裹注漿區(qū)暴露的遺煤。注漿量受注漿形式、開采方法及地質條件等因素的影響，比如同樣的條件下，工作面注漿要比采后注漿用泥漿量少。目前采空區(qū)的注漿量是根據(jù)注漿開采空間、采煤方法及地質情況來計算的，</p><p><b>　　1．用土量計算</b&

65、gt;</p><p><b>　　用土量Qs為</b></p><p><b>　　Qs=KMLHC</b></p><p>　　式中 M——煤層開采厚度，m；</p><p>　　L——灌漿區(qū)的走向長度，m；</p><p>　　H——灌漿區(qū)的傾斜長度，m；</p

66、><p>　　C——煤炭采出率，%；</p><p>　　K——注漿系數(shù)即泥漿的固體材料體積與注漿區(qū)容積之比，一般取用水量0.03～0.15</p><p><b>　　2．用水量計算</b></p><p><b>　　用水量Qw為 </b></p><p><b>

67、　　Qw=KwQsδ</b></p><p>　　式中 Kw——考慮沖洗管路用水量備用系數(shù)，一般為1.10～1.25；</p><p><b>　　δ——水土比。</b></p><p><b>　　在本礦井中 </b></p><p><b>　　K=0.17 </

68、b></p><p><b>　　M=2.8 </b></p><p><b>　　L=172</b></p><p><b>　　C=83%</b></p><p><b>　　H=36.42</b></p><p>　　故

69、Qs =0.17×2.8×172×83%×36.42=2474.86m3</p><p>　　3．按日灌漿所需土量計算</p><p><b>　　按日灌漿所需土量</b></p><p>　　Q土2= KMLMC</p><p>　　式中 Q土2——日灌漿所需土量，m3/d;&l

70、t;/p><p>　　L——工作面日推進度，m（本礦井日推進度為7m）;</p><p>　　K、M、H、C——符號意義同上式。</p><p>　　故本礦井中，Q土2 =0.17×2.8×7×36.42×83%=100.92m3/d</p><p>　　4．日灌漿所需實際開采土量計算</p>

71、<p>　　日灌漿所需實際開采土量</p><p><b>　　Q土3= Q土2α</b></p><p>　　式中 Q土3——日灌漿所需實際開采土量，m3/d；</p><p>　　α——取土系數(shù)，一般取值1.1；</p><p>　　故本礦井中，Q土3=100.92×1.1=110.84m3

72、/d</p><p>　　5．每日制備泥漿用水量計算</p><p><b>　　每日制備泥漿用水量</b></p><p><b>　　Q水1= Q土2δ</b></p><p>　　式中 Q水1——制備泥漿用水量，m3/d；</p><p>　　δ——水土比，最稀5

73、：1,最濃1：1，一般為3：1</p><p>　　故本礦井中Q水1=100.92×3=302.76 m3/d</p><p>　　6. 每日灌漿用水量可用下式計算</p><p>　　每日灌漿用水量可用下式計算：</p><p>　　Q水2=K水Q土2δ</p><p>　　式中 Q水2——灌漿用水量，

74、m3/d;</p><p>　　K水——沖洗管路用水系數(shù)，一般為1.10～1.25：</p><p>　　故本礦井中，Q水2=1.25×100.92×3=378.6m3/d</p><p><b>　　7．每日灌漿量計算</b></p><p><b>　　每日灌漿量</b>&l

75、t;/p><p>　　Q漿1=（ Q水1 + Q土2）M</p><p>　　式中 Q漿1——日灌漿量，m3/d；</p><p>　　M——泥漿的制成率，當水土比為3：1時，取值為0.880.</p><p>　　故本礦井中，Q漿1=（302.76+100.92）×0.880=355.24 m3/d</p><

76、p><b>　　8．泥漿的密度計算</b></p><p><b>　　泥漿密度按下式計算</b></p><p>　　第四章 安全技術措施和灌漿管理</p><p>　　1．封閉的火區(qū)，只有經取樣化驗證實火已熄滅后，方可啟封或注銷。</p><p>　　火區(qū)同時具備下列條件時，方可認為火已

77、熄滅：</p><p>　　（一）火區(qū)內的空氣溫度下降到30℃以下，或與火災發(fā)生前該區(qū)的日常空氣溫度相同。</p><p>　?。ǘ┗饏^(qū)內空氣中的氧氣濃度降到5.0%以下。</p><p>　?。ㄈ┗饏^(qū)內空氣中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期間內逐漸下降，并穩(wěn)定在0.001%以下。</p><p>　　（四）火區(qū)的出水溫度低于25℃

78、，或與火災發(fā)生前該區(qū)的日常出水溫度相同。</p><p>　?。ㄎ澹┥鲜?項指標持續(xù)穩(wěn)定的時間在１個月以上。</p><p><b>　　2．編制灌漿設計</b></p><p>　　灌漿區(qū)域在進行灌漿之前應編制灌漿設計，設計包括：灌漿區(qū)概況、防火墻要求、鉆孔布置、灌漿數(shù)量、水土比例、各鉆孔灌漿量的分布、灌漿順序、出水觀測及安全措施等項目。&l

79、t;/p><p><b>　　3．合理確定灌漿量</b></p><p>　　灌漿質量的主要標志是泥漿的灌注數(shù)量，應根據(jù)灌漿參數(shù)計算區(qū)域灌漿量及土量。各個鉆孔的灌漿量要求分配均勻合理，由于某些原因沒能達到設計規(guī)定的灌漿數(shù)量時，需補充鉆孔再灌。各個鉆孔要實行交叉式灌注，以利泥漿的滲透。</p><p>　　4．加強對灌漿水土比的控制</p>

80、;<p>　　預提高灌漿效果，就必須保持合適的泥漿濃度。在灌漿期間要隨時測量泥漿濃度。加強灌漿管理對保證灌漿質量，提高灌漿效果至關重要。隨采隨灌時注意觀察灌入水量和排水量比例，如果排出水量過少，則說明灌漿區(qū)可能有泥積存，應停止灌漿，如果排出水里含泥量過大或過于集中，說明采空區(qū)已形成泥溝，灌漿不均勻，應移動管口位置。灌漿后應再灌幾分鐘清水，清洗管道，以免泥漿在管道內沉淀。</p><p>　　5．加強

81、對特殊地點的灌漿</p><p>　　在提高采空區(qū)受漿能力加大采空區(qū)受漿量的同時，還要針對易造成自然發(fā)火的特殊地點采區(qū)做重點灌漿處理。所謂特殊地點有：采煤工作面的開采線、停采線、下運輸?shù)?、上回風道、巖巷與工作面相通的小石門等。</p><p><b>　　6．灌漿區(qū)的脫水</b></p><p>　　灌漿區(qū)停止灌漿后，一般經3～5天黃土即可沉實

82、。經一段時間大部分灌漿水通過各種渠道流出灌漿區(qū)，部分水則滲入并賦存于灌漿周圍的煤巖層和灌漿區(qū)內的松散煤巖及黃土中。脫水方法分自燃脫水和人工脫水兩種形式。自燃脫水是通過圍巖裂隙自然滲出灌漿區(qū)；人工脫水一般多用鉆孔放水或利用灌漿孔等使灌漿水脫出。在灌漿區(qū)有水沉積時，必須采用人工脫水，否則易造成泥漿潰決事故。</p><p>　　7．工作面采空區(qū)泥漿分布的觀測</p><p>　　泥漿分布的均勻

83、程度是檢查灌漿質量的基本標志。觀測方法是：隨著分層采煤工作面的推進，定期定點量取工作面頂部泥漿沿走向和傾斜的分布數(shù)據(jù)，并繪制成上分層泥漿分布圖，為分析上分層灌漿效果提供資料，也為開采下分層的灌漿提供一定的數(shù)據(jù)。</p><p>　　8．建立健全原始記錄臺帳</p><p>　　各項記錄臺帳是灌漿管理工作中不可缺少的原始材料，是分析灌漿工作的基礎。其中包括：鉆孔工程記錄臺帳；灌漿工程記錄臺帳

84、；防火墻工程記錄臺帳；氣體分析記錄臺帳；泥漿分布記錄臺帳等。</p><p><b>　　結論與感想</b></p><p>　　礦井火災是煤礦重大災害之一，礦井火災不僅燒掉大量的資源、材料和生產設備，而且由于封閉火區(qū)，將會凍結煤炭的可采儲量，嚴重破壞正常的生產秩序；燃燒消耗了風流中的氧氣，使風流中的氧氣濃度下降，同時產生大量的熱能、有害氣體和粉塵，其后果是使井下污染

85、區(qū)域內的人員被燒傷、中毒或窒息；礦井火災防治是一項系統(tǒng)工程，其理論和技術的研究內容圍繞著一個目標和三個問題。一個目標就是防止礦井火災發(fā)生對于已經發(fā)生的火災要防止其擴大并最大限度的減小火災中的人員傷亡和經濟損失。三個問題是：一火災是何發(fā)生的？其內容主要是研究礦井火災的類型及其產生的原因、條件以及各類火災發(fā)生過程和特點，這是防滅火的理論基礎。二是如何防止礦井火災發(fā)生？包括火源預測和預報技術。火災發(fā)生后如何進行及時而有效的控制和處理？<

86、/p><p>　　“預防為主，防治結合”是礦井火災防治工作中的指導方針?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，礦井設計前和礦井延伸新水平時，必須對所有煤層的自燃傾向性進行鑒定，根據(jù)煤炭自燃傾向性采取相應的自然發(fā)火防治措施。開采實踐表明，煤層自然發(fā)火危險程度不但受煤炭本身自燃傾向性的影響，還受到煤層地質賦存條件、開采技術條件等外部因素的影響。我國在內因火災防治方面做了大量的工作（如通過隔絕采空區(qū)，改善通風系統(tǒng)，采用均壓通風、黃泥灌漿、

87、壓注阻化劑、凝膠、以及向采空區(qū)注入惰性氣體等防滅火技術），并取得了較好的效果。</p><p>　　在設計中充分利用《礦井通風與安全》、《煤礦開采學》、《采礦設計手冊》的知識，結合瓦斯涌出量情況，以安全第一和達產為原則，從技術和經濟上著手，設計出一套在技術上可行，經濟上優(yōu)越可行的礦井瓦斯抽放系統(tǒng)，通過這次設計，對瓦斯抽放內容和設計有了更進一步的了解和認識，學到了并掌握了很多知識，同時也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，還應繼

88、續(xù)努力學習相關知識，充實自己。</p><p>　　感謝老師的指導和幫助，讓我在這一次的課程設計中受益匪淺！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　《煤礦安全規(guī)程》</b></p><p><b>　　《通風安全學》</b></p>