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煤礦灌漿防滅火系統改造設計_天津賽智灌漿

時間:2021-03-16 09:33來源:www.dvtal.com 作者:天津賽智 點擊:

礦井采用的防滅火措施主要有黃泥灌漿、汽霧阻化、采空區注氮等。其中以黃泥灌漿為主,南風井廣場設有灌漿站,主管路從南回風井引入,然后分設支管至灌漿地點,主要采用滯后工作面采空區灌漿和已采面閉墻定點灌漿。

煤礦灌漿防滅火系統改造設計

(一)設計依據

1、《煤礦安全規程》

2、《礦井通風安全質量標準化標準》

3、《礦井質量標準化標準及考核評***辦法》

(二)本次設計目的

1. 采用制漿設備、漿液緩沖池,控制灌漿濃度和流量,實現灌漿系統自動化。

2. 實現灌漿、稠化膠體、復合膠體以及高分子膠體防滅火新材料、新技術的綜合應用。

(三)灌漿、注膠防滅火系統設計

地面固定式灌漿、注膠防滅火系統,水、電穩定,自動化程度高,注膠流量大,黃土等用量較大的防滅火材料通過管道輸送至井下,大大減輕了防滅火材料井下運輸量,井下僅需添加用量較少的促凝劑或膠凝劑,工作量較小?蓪τ邪l火危險區域進行高強度注灌,將自然發火危險消滅在萌芽狀態。

一)由于開采煤層容易自燃,綜放面采空區遺煤較多,在回采期間采空區有可能發生煤炭自燃,尤其是當工作面推進速度減慢時,自燃危險性較大,所以必須采用隨采隨灌和采后灌漿。另外已采面采空區由于閉墻或巷道系統漏風、采空區殘留煤較多,也易造成煤炭自燃,需定期或有重點地對其進行灌漿。

二)灌漿量計算及系統參數

1、灌漿量計算情況

(1)灌漿工作制度:每天二班工作,每班純灌漿時間為5h ,日灌漿時間為10h 。

(2)日灌漿所需土方量: 1)綜放工作面日灌漿所需土方量有一個綜放面生產,根據工作面參數,計算需土量

(3)灌漿水土比:根據復合膠體灌漿需要和實際灌漿、注膠***果,確定土水比為2:3。

(4)灌漿日用水量:引用灌漿站下部水庫中的水作為灌漿用水,用水量為:

Q s=K s〃Q r〃δ

=1.2×285×3/2=513(m3/d)

式中:Q s—日灌漿所需水量,m3/d;

δ—水土比;

K s—用于沖洗管路防止堵塞的水量備用系數。

(5)日灌漿量:

Q tj=M(Q s+ Q r〃R)

=0.95×(513+285×0.4)=595.65(m3/d)

式中: Q tj—日灌漿量,m3/d;

M—泥漿制成率,取0.95;

R —土與水混合時體積改變系數,根據實驗,水土比大于1:1時,R約為0.4。

小時灌漿量:595.65÷10=59.56m3/h。

2、系統設計參數

(1)制漿原料:黃土、粉煤灰、

(2)動力:系統設備總功率137.5kw;

(3)供水:大于50m3/h,水壓大于0.4Mpa,要求水中無不溶性雜物;

(4)水土比:3~1:1;

(5)制漿料用量:<40m3/h;

(6)注漿量:60 m3/h;

(7)懸浮劑使用量:>0.1%(稠化膠體);

(8)膠凝劑使用量:>0.06%(復合膠體);

(9)滅火劑使用量:>0.8%(高分子膠體)。

(四)系統構成及工藝

地面固定式膠體防滅火系統由漿料儲存場地、漿料輸送、連續式定量制漿、過濾攪拌、計量、輸漿及管網系統和外添加劑等部分構成.

該系統具有灌漿、灌注稠化膠體、灌注復合膠體和壓注高分子膠體等功能,其工藝及操作過程為:

1)灌漿:打開供水閥門,根據計劃注漿的流量和濃度調整水量;通水一段時間后使用推土機把黃土(或粉煤灰)從土場加入到定量送料機料箱內,定量送料機會按已設定的輸送量把黃土(粉煤灰)均勻送上輸送機,輸送機把黃土(粉煤灰)送入膠體制備機;水也在膠體制備機的進料口位置加入,膠體制備機把水與黃土(粉煤灰)混合、攪拌制成均勻濃度漿液,并將漿液中大于15mm的顆粒濾出。

2)灌注稠化膠體:打開供水閥門,根據計劃注漿的流量和濃度調整水量;通水一段時間后使用裝載機(推土機)把黃土(粉煤灰)從土場加入到定量送料機料箱內,定量送料機按已設定的輸送量把黃土(或粉煤灰)均勻送上輸送機,輸送機把黃土(或粉煤灰)送入膠體制備機;水也在膠體制備機的進料口位置加入,膠體制備機把水與黃土(或粉煤灰)混合、攪拌制成均勻濃度漿液,并將漿液中大于15mm的顆粒濾出;由懸浮劑添加裝置在膠體制備機出口管上方加入懸浮劑,漿液與懸浮劑進入濾漿機后進行攪拌混合;漿液自流進入濾漿機,濾漿機將漿液中大于8mm的顆粒濾出,以免將輸漿管路沉淀堵塞;合格漿液自流進入緩沖池,由注漿管路輸送至井下注膠地點。

3)灌注復合膠體:關閉水玻璃的出口閥門。打開供水閥門,根據計劃注漿的流量和濃度調整水量;通水一段時間后使用推土機把黃土從土場加入到定量送料機料箱內,定量送料機會按已設定的輸送量把黃土均勻送上輸送機,輸送機把黃土送入膠體制備機;水也在膠體制備機的進料口位置加入,膠體制備機把水與黃土混合、攪拌制成均勻濃度漿液,并將漿液中大于15mm的顆粒濾出;由懸浮劑添加裝置在膠體制備機出口管上方加入懸浮劑,漿液與懸浮劑進入濾漿機后進行攪拌混合;漿液自流進入濾漿機,濾漿機將漿液中大于8mm的顆粒濾出,以免將輸漿管路沉淀堵塞;合格漿液自流進入緩沖池,經注漿管路送至井下注膠地點。漿液到達注膠地點附近時,用“礦用移動式防滅火注漿裝置”按比例要求加入膠凝劑,膠體通過鉆孔或預埋管路注入火區或采空區。膠凝劑會使漿液在一定時間內(1分鐘左右)發生膠凝反應,形成類似豆腐狀無流動性固體,在壓力做用下通過裂隙緩慢移動,失去部分水后完全失去流動性。

4)壓注高分子膠體:在井下安裝好“礦用移動式防滅火注漿裝置”(離用膠地點距離小于30m),把“膠體滅火劑”加入膠凝劑料箱,按使用現場的要求調節“膠體滅火劑”的加入量,制成高分子膠體后壓注入火區進行滅火。

 


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