煤礦黃泥灌漿設(shè)計(jì)

1、黃 泥 灌 漿 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)： 審核： 總工：礦長(zhǎng)：日期：2013.1.10目 錄第一章 概況第二章 設(shè)計(jì)依據(jù)第三章 灌漿參數(shù)選擇及計(jì)算第四章 灌漿材料第五章 制漿設(shè)備及工藝第六章 灌漿管道和泥漿泵選擇第七章 灌漿管道布置附：防煤層自燃發(fā)火措施第一章 概況一、開采技術(shù)條件、1、煤層及頂?shù)装鍘r性含煤地層底部、分布于×××公司整個(gè)礦區(qū)，為礦區(qū)主要可采煤層。為礦區(qū)分布面積最大的煤層。煤層厚且穩(wěn)定，煤層厚度一般為0.3826.34M平均厚度13.7M。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，煤層一般含夾矸35層，個(gè)別多達(dá)10層、頂、底板和多為含炭量不等的砂質(zhì)泥巖，屬較穩(wěn)定煤層。2、煤質(zhì)煤質(zhì)經(jīng)鏡下鑒

2、定如下：主要結(jié)構(gòu)內(nèi)型1鏡煤化均為塊狀結(jié)構(gòu)，2鏡煤化木質(zhì)煤線條帶狀結(jié)構(gòu)，3不規(guī)則木煤塊狀結(jié)構(gòu)，可采煤層為低灰中灰，低硫中硫，高熱值褐煤，主要用于民用，及部分工業(yè)用煤。3、礦井水文地質(zhì)條件礦井水文地質(zhì)類型屬于以裂隙含水層直接充水的礦床，水文地質(zhì)復(fù)雜程度為中等復(fù)雜類型。4、瓦斯我礦根據(jù)2010年礦井瓦斯等級(jí)鑒定，瓦斯最大涌出量為6.74 m3t,最大絕對(duì)瓦斯涌出量為0.71 m3 min,最大相對(duì)二氧化碳涌出量為11.41m3t最大絕對(duì)二氧化碳涌出量為1.20 m3min。鑒定為低瓦斯礦井。（1）煤塵自燃傾向根據(jù)云南省煤礦安全計(jì)量監(jiān)測(cè)站2009年6月鑒定結(jié)果；N1K5煤層的自燃傾向性為I類易自燃。（

3、2）煤塵爆炸性根據(jù)云南省煤礦安全計(jì)量監(jiān)測(cè)站2009年6月鑒定結(jié)果；N1K5煤塵有爆炸性。（3）地溫在開采過程中均為發(fā)現(xiàn)地溫異?，F(xiàn)象。二、礦井設(shè)計(jì)能力我公司礦井設(shè)計(jì)能力3萬噸年，核定生產(chǎn)能力5萬噸年，實(shí)際生產(chǎn)能力3.8萬噸年，最高4萬噸年.三、礦井開拓方式；開采系統(tǒng)礦井為斜井開拓，有主斜井，回風(fēng)井兩個(gè)安全出口。礦井有一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，生產(chǎn)水平為1711m水平開采N1K5煤層布置一個(gè)工作面，二個(gè)掘進(jìn)工作面采煤工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤，使用木支護(hù)，煤電鉆打眼，放炮落煤，全部垮落法管理頂板，全負(fù)壓U型通風(fēng)，掘進(jìn)工作面為爆破掘進(jìn)，人力推車運(yùn)輸，局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，采用梯型工字鋼，木棚支護(hù)。第二章 設(shè)計(jì)

4、依據(jù)一、煤層儲(chǔ)存條件；二、煤炭化程度、水分、煤炭成分、含硫量、自燃發(fā)火傾向及發(fā)火期；三、各種灌漿材料、取土場(chǎng)及井口相對(duì)位置；四、開拓方式及巷道布置；五、煤礦安全規(guī)程采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)采煤學(xué)通井通風(fēng)與安全。第三章 灌漿參數(shù)選擇及計(jì)算一、灌漿站工作制度：按300米計(jì)算，每天按8小時(shí)計(jì)算。二、灌漿所需土量根據(jù)我礦采煤方法及地質(zhì)情況因素確定。1、按工作面采空區(qū)灌漿所需土量計(jì)算：Q土1KmLHCQ土1灌漿需土量，m³（換算出每日注漿量）；K灌漿系數(shù)，為灌漿材料的固體體積與需要灌漿采空區(qū)容積比去0.10.2（滅火注漿）按0.15;m煤層采高，2m；采厚4.1m；L灌漿工作面走向長(zhǎng)度，80m；H灌漿工作

5、面的傾斜長(zhǎng)度，45m；C回采率，80%；Q土1=4.1*45*80*0.8*0.15=1771.2m³2、按日灌漿所需土量計(jì)算：Q土2 =KmLHC或Q土2=K*(G/r煤)；Q土2日灌漿所需土量，m³/日；L工作面日推進(jìn)度，0.8米/日G礦井日產(chǎn)量，300噸；煤炭的容重，1.41噸/m³；K注漿系數(shù) 0.15；m工作面走向長(zhǎng)度 80m；H灌漿工作面的傾斜長(zhǎng)度，45m；C回采率，80%；Q土2=0.15*(300/1.141)=31.97m³/日三、日灌漿所需實(shí)際開采土量：Q土3=a Q土2Q土3日灌漿所需實(shí)際開土量；a取土系數(shù)，a一般取1.1；Q土3=

6、1.1*31.91=35.1046m³/日四、灌漿泥水比的確定我礦灌注的距離450800米左右，煤層傾角12°18°，灌注方式，在距主井口12米處建立注漿池，根據(jù)我礦多年來的灌漿效果采用1:3的泥水比。五、每日制漿用水量Q水1= Q土2Q水1制漿用水量；泥水比例倒數(shù)；Q水1=31.91*3=95.73m³/日六、每日灌漿用水量；Q水2=K水* Q土2Q水2灌漿用量；K水用于沖洗管路堵塞的水量備用系數(shù)一般取1.11.25，根據(jù)我礦灌漿經(jīng)驗(yàn)取1.1 m³/日；Q水2=1.1*95.73=105.303m³七、每日注漿量Q漿1=（Q水+ Q

7、土2）MQ漿1日灌漿量；M泥漿制成率，按照泥水比3:1，查得0.880；Q漿1=（105.33+31.91）*0.88=120.75m³/日；每小時(shí)注漿量計(jì)算Q漿2= Q漿1/（n*t）n每日灌漿班數(shù)；t每班單純灌漿量；Q漿2=120.75/6*1=20.125 m³/小時(shí)八、泥漿容重漿=（水*Q水+土*Q土）/（Q水+ Q土）=1.17噸/m³漿灌漿容重；水水容重；Q水單位時(shí)間水流量；Q土單位時(shí)間土流量；土土容重 2.66；第四章 灌漿材料一、對(duì)注漿材料要求1、顆粒要小于 2mm，而且細(xì)小顆粒（粘土0.005mm 者應(yīng)占 6070，頁(yè)巖 0.077mm 者應(yīng)占

8、7075）要占大部分，我礦顆粒為11.2mm細(xì)小顆粒粘土。2、主要物理性能指標(biāo) 3、密度為 2.42.8. 塑性指數(shù)為 911（亞粘土） 。 膠體混合物為 2530，含沙量為 2530（粒徑為 0.50.25mm 以下） 。4、不含可燃物。二、灌漿材料選擇1、粘土根據(jù)我礦現(xiàn)有粘土，塑性指數(shù)為亞粘土，10Ip1T 塑性指數(shù)（Ip）顆粒1520mm，塵粒小于0.0050.05mm,含砂粒0. 052mm, 礫石220mm。2、土的比重和容重亞粘土，比重2.76。第五章 制備制漿設(shè)備及工藝一、取土方式1、采用機(jī)械取土，鏟運(yùn)機(jī)。二、灌漿站1、地面灌漿站工作日300天。2、灌漿站形式及適用條件灌漿站采用

9、固定式灌漿，即：在地面距主井口5米處建立一個(gè)永久式灌站進(jìn)行井下防滅火灌漿。三、制漿主要設(shè)備及灌注站主要設(shè)備1、制漿主要設(shè)備（1）水槍，選用水槍工作壓頭10米，流速13.32m/s，水槍噴嘴直徑32mm，噴嘴流量38m3/時(shí)；（2）水槍臺(tái)數(shù)，不得少于2臺(tái)，用2臺(tái)；（3）選用破碎機(jī)；我礦選用復(fù)擺顎式破碎機(jī)，規(guī)格：PEF250*400（長(zhǎng)*寬），其特征最大裝料尺寸200mm，出料口尺寸2080mm，生產(chǎn)能力520噸，主軸轉(zhuǎn)速280320轉(zhuǎn)/分，電機(jī)功率JO2716,17KW。2、灌漿站主要設(shè)備（1）集泥池我礦集泥池建于距主斜井（主管道）8米處，用水泥預(yù)制塊建筑。集泥池建設(shè)按10分鐘沖土能力計(jì)算21.

10、857m3（2.5*2.5*3.5），集泥池的底部按8%的坡度設(shè)計(jì)。（2）泥漿攪拌池泥漿制備方式采用水力攪拌，即：用水槍直接沖刷泥土進(jìn)行制漿。泥漿攪拌池的容積泥漿攪拌池一般按2小時(shí)灌漿量進(jìn)行計(jì)算。將攪拌池分兩格，輪換使用，且向出口方向有5%坡度。泥漿攪拌池的布置我礦經(jīng)裝鏟機(jī)將粘土倒入泥漿攪拌池內(nèi)，泥漿攪拌池采用水泥預(yù)制塊砌筑，分為兩格一池存土浸泡，一池進(jìn)行攪拌，輪換使用。根據(jù)我礦灌漿量，池長(zhǎng)10米，寬2米，深1米。（3）泥漿攪拌機(jī)采用固定式泥漿攪拌機(jī)。（4）水力取土?xí)r泥漿溝：0.018。（5）貯土場(chǎng)貯土場(chǎng)根據(jù)我礦主井口位置設(shè)置在井口15米處。四、灌漿站制漿系統(tǒng)與工藝流程鏟裝機(jī)械運(yùn)輸貯土場(chǎng)用水槍

11、沖刷粘土破碎機(jī)攪拌機(jī)過濾井下灌漿。第六章 灌漿管道和泥漿泵選擇主要灌道根據(jù)管道內(nèi)的流速來加以選用。為了使泥漿中的固體顆粒在管道輸送時(shí)不致沉淀或堵管的最小平均流速。實(shí)際工作流速計(jì)算V=4Q漿/360dV管道泥漿實(shí)際流速，米/秒；Q漿小時(shí)灌漿量，m³/時(shí)，20.125 m³/時(shí)；d管直徑200mm；V=4*20.125/360*3.14*200=2219米/秒我礦井灌漿管道，采用無縫鋼管，一般直徑為150mm，工作面管道直徑為50mm。礦井黃泥灌漿技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表一 泥漿主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)名稱煤層特征制漿指標(biāo)煤泵（m）傾角（°）工作面長(zhǎng)（m）發(fā)火期采土方式灌漿材料充灌比土水比水槍出口3271215456068水槍粘土451:3100名稱輸漿、灌漿噸煤灌漿成本（元/噸）指標(biāo)輸漿方式倍線管道直徑灌漿方式鉆孔口徑鉆孔長(zhǎng)度傾角6.5元/噸靜壓自流911d108井下鉆孔d108101245°表二 制漿粘土主要特征指標(biāo)名稱粘土（mm）塵粒（mm