1、礦井預防性灌漿防火工程項目設計設計人：王國樑專業：安全技術管理北京工業職業技術學院經濟工程系2010年12月礦井預防性灌漿防火工程項目設計主編 王國樑教師評語序號J"成績教師評語f優秀良好中等較差1設計內容完成程度。設計內容是否有缺失，設計內 容的完整性、系統性。2設計內容正確性。是否存在技術上的錯誤，尤其是嚴重的技術上錯誤。3設計內容是否符合法律、法規、規程和規范。4說明書的書寫。設計說明書寫的豐滿程度，不能寫 得太單薄，讓人看不明白。說明書一定要能夠起到說明 的作用，即別人能按你的設計說明書的要求，把你的設 計付諸施工。5技術的先進性、創新性。設計中米用的技術是否是 國際、國內前

2、沿技術；技術上的先進性及經濟上的合理 性；設計是否有創新、有創意、有創造。6設計圖件，包括插圖，設計說明書是否存在與其他 冋學雷冋的情況，有抄襲行為。要求說明書的所有文字 必須是自己編寫的，所有的圖件必須是自己設計的。7設計說明書和設計圖紙的規范程度。8設計圖紙的各種設計尺寸標注是否正確、清楚。9設計過程的全程參與程度。10其它總成績預防性灌漿是預防煤炭自燃火災的傳統措施， 也是應用最為廣泛 且最有成效的措施。預防性灌漿防火工程項目設計是礦山災害 防治課程項目化教學的一個必不可少的重要環節， 其目的是培養學 生綜合性地進行應用理論分析和煤礦企業實生產中的安全技術問題 的處理與解決能力，通過網絡

3、、圖書查閱所需資料進行新知識新技術 應用拓展的能力，以及通過課程的項目設計掌握安全工程設計的一般 步驟和了解預防性灌漿防火工程施工的系統化設計方法和步驟。目錄第一章礦井概況7一、簡述礦井的位置交通 7二、煤層特征 7三、礦井開拓系統與采煤方法概況 7四、其它條件 8第二章灌漿材料與制漿系統9第一節灌漿材料 9一、灌漿材料 9二、漿料的選擇 10三、灌漿材料的要求 11第二節制漿系統 11一、灌漿站 11二、制漿工藝系統及主要設備 11三、灌漿站的供水及設備 12第三章灌漿方法與灌漿參數 15第一節灌漿方法 15一、采前預灌 15二、隨采隨灌 15三、采后灌漿 15第二節灌漿參數計算 15一、灌

4、漿站工作制度 15二、灌漿所需的土量 18三、泥漿水土比的確定 18四、灌漿用水量 18五、日灌漿量 18六、小時灌漿量 19七、泥漿的密度 19第四章泥漿輸送系統19一、輸漿倍線 19二、灌漿管道選型 19三、泥漿泵的選型 22第五章勞動組織與技術指標 25第一節勞動組織 25第二節灌漿技術指標 25第六章局部單項防火工程設計 28一、臨時性防火墻 28二、半永久防火墻 29三、永久性防火墻 31四、防爆墻 33第七章工作措施與制度36一、制定預防性灌漿防火工作措施 36二、制定使用防火墻防火的工作措施 36三、制定煤層自燃發火防治制度 37參考資料 38第一章礦井概況一、簡述礦井的位置交通

5、某礦井位于XX省XX市東部，距XX市區中心約7.5km，某礦井井田東與X礦為鄰，西與x礦為鄰，南到煤層露頭，北至李口向斜軸。礦區工業廣場有礦區專用鐵路與國鐵京廣線、焦支線相連接。公路以XX市為樞鈕，有柏油公路（溝）通向附近各縣市，與四通八達的公路相連，交通便利。新建北山風井工業場地，距現工業廣場 2.5km，有公路相連接，交通較為便利。礦井所在地區水資源十分豐富。粘土來源廣泛，附近就有粘土山，且土質較好，是非常好的預防性灌漿所需要的粘土。二、煤層特征根據鉆探工程資料，井田地層從老到新依次為寒武系崮山組、石炭系中統本溪組、上統太原組、二疊系下統山西組、下石盒子組、上統上石盒子組、石千峰組和第四系

6、。地層未受 區域變質和巖漿活動影響。表土層為粘土，厚度653mo該礦井的煤系地層中共含四組可采煤層，自上而下分別為丁、戊、己、庚組煤，該礦開采己組煤層。己組煤位于二疊系下統山西組，它上以砂鍋窯砂巖底面與下石盒子組分界，下以L1灰巖頂面或己組煤底板砂巖底面與太原組分界，整和接觸，巖石組合下部為含煤層位，含己組煤層，共有四層煤，自上而下為己14、己15、己16、己17煤層，其中己14煤層本區不可采，己15煤層單獨存在，己16、己17合層為己16- 17煤層。己15與己1617煤層層間距由 南向北逐漸減小，靠近李口向斜軸部附近幾乎近于合層為己15 - 17煤層。該礦正在開采的己15煤層賦存穩定，煤層

7、傾角由南向北逐漸變小，南部平均傾角20 °左右，中部一般為 16°左右，北部靠近李口向斜軸部傾角僅為15°o區內己15煤層厚度穩3定，一般3.84.6m，平均4.1m。煤層自然容重為1.39t/m。煤層結構簡單，性脆易碎成粉末，煤質較好，己15為1/3焦煤或焦煤。屬低灰中灰、特低硫、特低磷、中高熱值煤， 精煤回收率高，可選性與煉焦性能好，為優質煉焦用煤。該礦屬低瓦斯礦井，正在開采的己組煤煤塵具有爆炸危險性，煤塵爆炸指數為20.9136.41 %。己組煤煤層有自燃傾向性，自燃發火期為3個月。三、礦井開拓系統與采煤方法概況1、礦井工作制度礦井年工作日300天，“三八制

8、”作業，兩班采煤，一班準備.2、礦井生產能力及服務年限礦井的設計生產能力為 2.0Mt/a。服務年限為48a。立井多水平上山開拓，井口標高+250m,井底標高-340m.采用走向長壁傾斜分層，分層同采，采用綜采工藝，“兩采一準”作業形式。上分層采煤工作面主要技術特征：工作面長度為200 m走向長度2300m,煤層傾角平均300,風巷標高為-92.79m，機巷標高-139.48m.采高平均2.3m,日進平均6刀，截深0.6m，回采率95%.附采煤工作面布置平、剖面圖，見附圖。I I剖面四、其它條件井底距運輸大巷的距離為600m,主要運輸石門至采區軌道上山的采區下部車場長度為1100 m，采區下部

9、車場到上分層采煤工作面機巷口長度920m第二章灌漿材料與制漿系統第一節灌漿材料預防性灌漿是預防煤炭自燃火災的傳統措施，也是應用最為廣泛且最有成效的措施。預防性灌漿就是將水和不燃性固體材料按一定比例混合，配制成適當濃度的漿液，然后利用灌漿管道系統將其送往采空區等可能發生煤炭自燃的地點，以防止自燃火災的發生。 漿液灌注到采空區等處后，其中的固體物逐漸沉淀下來，水則流到巷道中排出。一、灌漿材料1分類灌漿材料可分為固粒灌漿材料和化學灌漿材料兩大類。（1）固粒灌漿材料由固體顆粒和水組成的懸浮液。它取材方便，造價低，施工簡單，并具有較好的防滲或固結能力，但其所能灌填的縫隙寬度卻受其固體顆粒的細度限制。固粒

10、灌漿材料有粘土漿、水泥漿、水泥粘土漿和水泥粉煤灰漿4種。 粘土漿。使用最早的灌漿材料。粘土的顆粒細，透水性小，制成的漿液穩定性好，價格低廉，但其結石強度和粘結力都很低，抗滲壓的能力也弱，僅用于低水頭的臨時性防滲工程中。 水泥漿。目前使用最多的灌漿材料。它的膠結性能好，結石強度高，施工也比較方便，適于灌填寬度大于 0.15毫米的縫隙或滲透系數大于 1米/日的巖層。對具有寬大縫隙的 巖石或構筑物、地下水流速或耗漿量很大的巖層灌漿時， 常在水泥漿中摻入砂子，以減少漿 體結硬時的收縮變形，增加粘結力和減少流失。水泥漿在各種灌漿材料中使用最廣，多用于巖石、基礎或構筑物的加固及防滲堵漏、堤壩的接縫處理、后

11、張法預應力混凝土的孔道灌漿以及制作壓漿混凝土等。 水泥粘土漿。綜合了水泥漿的結石強度高和粘土漿的漿液穩定性好、價格便宜等優點，使用范圍比較廣，并可根據不同要求選擇不同的水泥-粘土配合比。 水泥粉煤灰漿。粉煤灰的顆粒細，與水泥等膠凝材料共同制成的漿液穩定性和流動性都較好，在灌漿工程中的應用日趨廣泛。 為了改善固粒灌漿材料的性能，有時還摻用塑化劑、促凝劑等外加劑。（2）化學灌漿材料由化學藥劑制成的流動性好的液體。用它能灌入比較細微的縫隙，還能根據需要調節凝結時間。化學灌漿材料分無機及有機兩種：無機灌漿材料以硅酸鈉為主要原料，稱硅化用灌 漿材料；有機灌漿材料以各種高分子材料為主要原料，目前常用的有硅

12、酸鈉、環氧樹脂、甲 基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺及聚氨酯等幾種。 硅化用灌漿材料。 以硅酸鈉（水玻璃）為主要原料的化學漿液。有雙液法和單液法兩種灌注方法：雙液法是將硅酸鈉和氯化鈣兩種溶液先后壓入，化合后結石強度較高， 但由于所用硅酸鹽溶液的粘度比較大，一般用于滲透系數為 280米/日的砂質土的加固及防滲； 單液法采用比較稀的硅酸鈉溶液，其粘度和強度都較低,一般用于黃土或黃土類砂質土的加固。 環氧樹脂灌漿材料。以環氧樹脂為主體 ，加入一定比例的固化劑、稀釋劑、增韌劑 等混合而成。環氧樹脂硬化后粘結力強， 收縮小，穩定性好，是結構混凝土的主要補強材料。 一些強度要求高的重要結構物，多采用環氧樹脂灌漿。近

13、年來，也能用于漏水裂縫的處理。 甲基丙烯酸甲酯堵漏漿液。簡稱甲凝，是以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯為主要原料，加入過氧化苯甲酰、 二甲基苯胺和對甲苯亞磺酸等組成的一種低粘度灌漿材料。其粘度比水低，滲透力很強，可灌入0.050.1毫米的細微裂隙，聚合后強度和粘結力都很高 ， 可用于大壩、油管、船塢和基礎等混凝土的補強和堵漏。 丙烯酰胺堵漏漿液。簡稱丙凝。它以丙烯酰胺為基料，以甲醛、過硫酸胺、三乙醇 胺、硫酸亞鐵、鐵氰化鉀等為助劑。使用時，將氧化劑和其他材料分別配制成兩種溶液，按一定比例同時進行灌注。 丙凝漿液的粘度很低， 能灌到水泥漿所不能到達的縫隙，然后在縫隙中聚合，變成凝膠體而堵塞滲漏通道

14、。但是，丙凝聚合體的強度很低，可以摻加一定量的脲醛樹脂，配成強度較高的丙凝灌漿材料。主要用于防滲堵漏工程。 聚氨酯灌漿材料。簡稱氰凝 ，是由異氰酸酯、聚醚和促進劑等配制而成。采用單液 灌注，遇水后立即生成不溶于水的凝膠體并同時放出氣體，使漿液膨脹，再次向四周滲透，即具有二次滲透的能力。 氰凝最后形成的聚合體的抗滲性強，結石強度高，目前用于地下工程的滲漏縫處理。二、漿料的選擇預防性灌漿的防火效果及其經濟合理性，在很大程度上取決于漿液材料的選擇。漿液中的固體材料應滿足下列要求：1 不含可燃或助燃成分；2粒度不大于2mm粒度小于1mm勺細小顆粒所占比例要達到 75%;3. 收縮量盡可能小，含沙量也不

15、超過30 %;4. 易于加水制成泥漿；5. 易于脫水，同時還具有一定的穩定性。煤礦中應用最多的灌漿材料是黃土，但大量應用黃土會使農田遭到破壞，有的礦區無土可取。因此，有些礦區采用破碎后的頁巖、破碎后的矸石、熱電廠的爐灰等作為代用材料，在實踐中也取得了很好的防滅火效果。三、灌漿材料的要求1漿液年度低，流動性好，可注性好，能夠進入細小縫隙和粉細砂層。2、漿液凝固時間能夠在幾秒至幾小時內任意調節，并能準確的控制。3、槳葉的穩定性好，常溫、常壓下較長時間存放不改變其性質，不發生強烈的化學反應。4、漿液無毒，無臭，不污染環境，對人體無害，屬非易燃，易爆物品。5、漿液對注漿設備、管路、混凝土建筑物及橡膠制

16、品無腐蝕性。6、 漿液凝固時無收縮現象，固化后有一定的粘結性，能牢固的與巖石、混凝土及沙子凝結。7、漿液結石率高，結石體有一定抗壓強度和抗拉強度。8、結石體耐老化性能好，能長期耐酸堿鹽生物細菌等腐蝕。9、注漿材料的粒度越細，注漿效果越好，但漿液成本也就越高。10、漿液配制方便，操作容易掌握，原材料來源豐富，價格便宜，能夠大規模使用。第二節制漿系統一、灌漿站灌漿站的形式有三種，即固定式、分區式、移動式3中。由于礦井所在地區水資源十分豐富。粘土來源廣泛，附近就有粘土山，且土質較好，是非常好的預防性灌漿所需要的粘土。所以采用分區式灌漿站。二、制漿工藝系統及主要設備灌漿系統由制漿、輸漿和灌漿三部分組成

17、。1 、制漿工藝系統1 ）漿液性能，對漿液性能的基本要求是，濃度適當，滲透能力強。在漿液中，固體漿材與水的（體積）比例稱之為漿液的（體積）濃度。用黃土做漿材時也叫土水比。2 ）漿材的選取漿材必須滿足下列基本要求：（1）不含或少含可燃和自燃物質。（2）不含催化物質，（3）粒度一般不大于2mm而且細小顆粒應占大部分。對于粘土，d < 0.005mm的顆粒應占6070%;頁巖，d< 0.077mm者應占7075%。（4）比重一般要求為 2.52.6。（5）膠體混合物濃度（按MgO計）。（6）塑性指數IP*。根據蘇聯經驗認為IP=911最適 宜用于灌漿。3）漿液的制備工藝泥漿的制備工藝，隨

18、取土方式和制漿設備不同而異。（1）水力取土自然成漿，這種方法適用以山坡表土層或貯土場的積土為漿材。制漿過程是，先用放炮使表土層變松，或直接用高壓水槍（水力噴射器）沖刷。黃土隨水而流，在流 動的過程中混合均勻，形成泥漿，用篩板過濾除去顆粒較大的砂石后，流入輸漿管，這種制漿方法，設備簡單，投資少，勞動強度低，效率高。缺點是水土比難以控制，不能保證漿液質量。窯街、大同、淮南、義馬等區一些礦井，采用此種方法。（2）人工或機械取土機械制漿泥漿攪拌池應分成兩格，一池浸泡，一池攪拌，輪換使用。漿池的容積，一般按2小時灌漿量計算，其底部有向出口方向 25 %的坡度，在泥漿引灌漿管前應設兩層過濾篩子 （孔 徑分

19、別為15mm和10mm,在注漿時應及時清除篩前的碴料。2、主要設備攪拌機、減速器、沉淀池、濾網、泥漿泵、高壓水槍三、灌漿站的供水及設備灌漿的水源可采用礦井水， 也可采用河水、井水。任何一種水源都必須保證灌漿站的日用水 量。灌漿用水的水質要求： pH=6- 9,不含有毒物質和可燃物質。如圖 2 1、圖2 2。圖21成漿與灌漿系統示意圖1-新井井塔2-主井井架3-副井井塔4-貯土場5-泥漿站6-金屬網7-草袋層8-水槍9-泥漿篩10-入漿喇叭口11-沉淀池 12-清水池13-水泵房14-回風井15-灌漿管16-鉆場17-吸水井18-管子斜井19-鋸末層1-供水管2-蓄水池3-出水管4-攪拌機房5-

20、攪拌池6-往復式攪拌機7-閘板8-過濾池9-過濾網 10- 匯漿池11-石灰池12-輸漿管第三章灌漿方法與灌漿參數第一節灌漿方法按與回采的關系分，預防性灌漿有：采前預灌、隨采隨灌、采后封閉灌漿等三種。一、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。二、隨采隨灌，灌漿作為回采工藝的一部分，隨工作面回采向采空區灌漿。隨采隨灌又 有埋管灌漿、插管灌漿、灑漿、打鉆灌漿等多種方法。三、采后注漿，可以利用鉆孔向工作面后部采空區內注漿；采空區封閉后，在密閉墻上插管灌漿，防止停采線遺煤自燃。目前采用的灌漿方法主要有：1）鉆孔灌漿，在煤

21、層底板的集中運輸或回風巷道或專門開掘的灌漿巷道內，每隔一定距離（1015m）向采空區打鉆灌漿，2）埋管灌漿，把灌漿管鋪設在工作面的回風道內。工作面放頂前，在回風巷的灌漿支管上 接一段預埋鋼管（1015m）,予埋管和支管之間用高壓膠管連接。工作面放頂后始終保持 予埋管壓在采空區內 58m,預埋管用回柱絞車拉著外移。工作面灑漿，為了保證灌漿質量，自然發火危險性較大的工作面應在埋管灌漿的同時還向采空區噴灑灌漿。其方法是，工作面放頂之前，從回風巷灌漿管上接出一根預膠管，沿傾斜方向分段向冒落區里灑噴泥漿。4）綜采工作面插管灌漿，方法是，注漿主管路沿工作面傾斜鋪設在支架的前連桿上，每隔20m左右預留一個三

22、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垮落巖 石內灌漿（如圖10-6-5）,插入深度應不小于 0.5m。工作面每推進兩個循環，注漿一次。由于該礦屬低瓦斯礦井，正在開采的己組煤煤塵具有爆炸危險性，煤塵爆炸指數為20.9136.41 %。己組煤煤層有自燃傾向性，自燃發火期為3個月。所以灌漿方法采用采后注漿的方法，防止停采線遺煤自燃。第二節灌漿參數計算一、灌漿站工作制度地面灌漿站的工作制度應與礦井工作制度相配合。灌漿站的工作班數應按煤層的自然發火嚴重程度和工作面作業形式來確定。“兩采一準”的作業形式，日灌漿班數按2班安排，每日純灌漿時間為 10h;發火嚴重，需灌漿工作面多時，宜3班

23、灌漿，日純灌漿時間按 15h 計算。1灌漿工負責操作泥漿泵等機具給采空區和火區注漿。2制漿前所用各種設備應完好；各閥門應處在正確的開關位置；供水系統應暢通；照明設備應齊全；各崗位人員應到齊上崗。3 制黃泥漿前應將沖土用的水槍放到合適位置，并連接好供水管路。4制漿前，首先將漿池底清理干凈，將遺存的臟雜物清掃出去，關閉下漿孔、泄水孔閘門。5用水槍沖士時，水槍操作人員要不斷擺動水槍；采土要均勻，使沖下的士充分濕潤，防止大塊土進入泥漿池。采土結束后，將水槍及管路中的水放凈，并放到固定的地方，以便下次再用。6 下漿孔要提前設置好篦子，灌漿過程中要隨時清理草根、樹皮、石子及其他臟物，防止 下漿時堵孔、堵管

24、。7 接到井下準備灌漿的電話后，首先給水沖洗管路（或鉆孔），當井下第二次來電話通知井下管路流水已暢通時，方可開始灌漿。&接到井下停漿電話后，要立即關停攪拌機，并關好灌漿管路的閥門，然后給水沖洗管路（沖洗時間一般不少于 20分鐘），清理、沖刷灌漿池。冬季要把水槍和管路中的水放凈。9工作結束后，要核實本班灌入的實土量（或矸石量），并將本班工作情況詳細記入“灌漿日志”，及時交給班長或送交指定地點。10下班前應做好場地整理工作，并按規定要求管理好設備，保持貯水池有足夠的水量。11灌漿工要了解工作范圍內的管路系統（包括管徑、接頭方式、 閥門型號及安裝地點等）準備管鉗、扳手、絲錐、鉗子、鐵絲等工具

25、材料。12灌漿工到達工作地點后，首先檢查管路系統狀況，發現問題及時處理；然后檢查灌漿地點的頂、幫支護情況，有不安全因素要立即處理，處理不了的要匯報區隊領導，禁止蠻干。13準備工作就緒后，打開閘門，用電話與制漿站聯系，先要清水，待管路暢通后，第二次打電話要漿，并根據本班工作量及區隊布置的任務確定注漿量。14應先由瓦斯檢查員檢查工作地點的瓦斯、二氧化碳、一氧化碳、溫度等，符合有關規定時，再進入工作地點。根據區隊值班人員安排的灌漿孔號及每個鉆孔應灌的漿量進行作業。15灌漿前，先進行沖孔，水量應逐漸加大，每孔沖水時間一般不少于20分鐘。進水暢通后安上灌漿管，將各處閘閥打開并記下流量計的讀數，然后向制漿

26、站要漿。16灌漿期間，灌漿工應密切注意管路及各處閥門的情況，發現堵孔或管路漏漿時，應首先通知井上停止下漿， 同時派人關閉上一道閥門，然后進行處理。正在灌漿的鉆孔，如發現進 漿不正常，應暫停灌漿進行給水。17班中倒孔時，必須先打開改灌鉆孔的閥門，然后關閉欲停灌鉆孔的閥門。人員應站在孔 口兩側，禁止面對孔口。18灌漿時，不要在高壓膠管附近停留，以防止管子崩壞傷人。19. 盡量在無漿水的情況下拆管子，特殊情況需在有漿水的情況下拆管子時，平接的先松下方的螺絲、吊掛的管子先松靠幫的螺絲，并用膠皮等蓋住法蘭盤，防止噴水傷人。20. 灌漿的鉆孔，無閥門控制時要用閘板(蓋子)或木楔子將孔口堵好。21. 灌漿過

27、程中要做好下列檢查(1 )檢查泄水處出水的大小、水溫的高低，有害氣體等，并做好記錄；(2 )檢查泄水閘門完好情況、水溝的暢通情況等。22. 每個工作班在下班前， 必須先通知地面制漿站停止下漿，然后將管內存漿全部灌入鉆孔內。鉆孔停止灌漿時應用水沖孔，沖孔時間一般不少于20分鐘(先小水后大水)，沖孔后將各處管路、閥門等處理好。23. 在回風系統灌漿時， 必須隨身攜帶瓦斯檢測儀或瓦斯檢定器，應連續檢查工作區域內瓦 斯情況，隨時檢查二氧化碳情況。24. 灑漿前，在確認膠管和輸漿管連接嚴密牢固后，打開主管路(工作面順槽內)的閥門，用電話同制漿站聯系要水，水流暢通后再要漿。25. 在綜采工作面灑漿時，應注

28、意以下問題(1 )應在支架下方沿工作面傾向鋪設軟管，每隔23個支架安設一個三通閥門，每個三通閥門處接一根12米的短管伸入架子后尾處；(2) 灑漿過程中，應有專人看守管路和閥門，有異常情況時立即關閉閥門；(3) 工作面看守小閥門的人員，在泥漿到達工作面以后，應注視現場，并不斷擺動管子， 以灑滿所有角落、不留死角，將浮煤全部覆蓋后方可開動下一級閥門(每次開閥數量一般24個)。灑到距工作面下端 30米時，應通知制漿站停止送漿，然后漿管內所存泥漿全 部放完。管子內不應存漿，并用水沖管，先小水后大水；(4) 工作結束后應將閥門關嚴，在檢查管路無其他情況后方可離開現場。(5) 工作面灑漿一般應每個循環進行

29、一次。26. 在普采工作面灑漿時，應注意以下問題(1 )灑漿人員要站在頂板完好的安全地帶，如遇頂板不好或有懸矸時，要處理好；(2)工作面灑漿管由上出口鋪到工作面下出口。灑漿時，約每隔20米站一個人拉管子；(3)應沿工作面自上而下由采空區向外均勻地灑漿，以保證冒落的矸石被泥漿均勻覆蓋；(4 )每12個循環灑一次漿。27放頂前，應沿回風巷在采空區預先鋪好灌漿管，灌漿管末端距采煤工作面煤壁保持1015米的距離。埋管可用 50毫米的鋼管，鋼管上要有拉管用的拉頭。28. 采煤工作面放頂后， 灌漿人員用電話通知制漿站開始送漿；運輸巷有水流出時，即認為 采空區已灌好漿，這時方可停止灌漿。29. 隨著采面推進

30、應及時拉出埋管， 拉管時必須將繩套子牢固地固定在埋管的拉頭上，要求各根繩子的長短一致、受力均勻，待所有工作人員撤到絞車以外的安全地帶后，再開動絞車向外拉管。30開工前應檢查使灌漿設備及管路完好，運轉正常、潤滑油充足等。31 灌漿時，泥漿要均勻、沙泵運轉應正常，遇碹縫跑漿時要及時堵塞。如果沙泵距泥漿地 點較遠，應設直通電話。32.看鉆孔人員根據鉆孔壓力大小負責發出開灌或停灌通知；制漿人員負責掌握水量大小及泥漿濃度。33碹后灌漿時，漿管上口要超過碹頂最凸出位置，碹頂越空，管口位置越高。34. 停漿后，要用清水沖洗沙泵和管路，沖洗時間長短應根據灌漿地點遠近而定。35. 無論是灑漿、還是灌漿，上井后都

31、必須將當班的工作情況向區隊值班人員匯報，并將灌 漿量及其他情況記入“灌漿日志”。36. 地面無制漿池，下漿濃度不好測定時，要在井下出漿口定期取樣測量泥漿濃度。二、灌漿所需的土量按采空區的20% % 30計算灌漿所需的用土量。Q 土 = M*L*H=0.3X 2.3X 200X 6X0.6=496.8 m3三、泥漿水土比的確定我國煤礦灌漿的泥漿水土比一般使用3:16:1。可根據灌漿材料、煤層傾角來確定。泥漿用水量四、灌漿用水量Q水=Q土 X水土比=500X3=1500 m3五、日灌漿量Q=496.8+1500=2000 m3六、小時灌漿量Q=2000/10=200 m3七、泥漿的密度泥漿密度按下

32、式計算：水 Q7K + 卩土 Q土"漿=Q水 + Q土=1.4 t/m3第四章泥漿輸送系統輸漿倍線一般控制在 38之間。過大的倍線易造成輸漿管的堵塞，輸漿困難，須選擇泥漿泵來加大輸漿壓力；過小的倍線易造成輸漿管爆裂。一、輸漿倍線輸送漿液的壓力有兩種。一種是利用漿液自重及漿液在地面入口與井下出口之間高差形成的靜壓力進行輸送，叫靜壓輸送。當靜壓輸送不能滿足要求時應加壓輸送。靜壓輸送阻力，又叫靜壓倍線；動壓輸送阻力，又叫動壓倍線。1靜壓倍線：LP靜=（250+340+600+1100+920）/（250+340）=5.35靜H式中 P靜壓倍線；L 輸漿管道的長度，m;H 輸漿管道進出口的高

33、度差，m;由于P靜=5.35，在38之間，所以用靜壓輸送。二、灌漿管路選型（一）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。井下灌漿干管沿大巷敷設，采區（工作面）安設分支管路至各灌漿區。井下灌漿管路的干管、 支管一般沿回風巷道敷設。如圖4 1、 4 2。圖41工作面灌漿管路系統圖圖42工作面灌漿管路系統圖1-進風石門 2-回風石門 3-上煤層進風巷 4-上煤層回風巷 5-下煤層進風巷6-下煤層回風巷7-阻化液輸送管8-注阻化液鉆孔9-阻化劑10-球閥11-水表12-砂泵13-攪拌阻化液壓風管

34、14-清水管15-阻化液池（二）灌漿管路選型計算1、管徑選擇計算當管道中漿液恰好處于無沉積的懸浮狀態時的流速，稱為臨界流速（VC）時，也叫不淤流速，最小流速。在這個流速下輸送漿液，既能保證不淤積、不堵管，而且消耗的能量又最小。Vc 般為14m/s。因此，臨界流速是一個重要參數。與臨界流速對應的管徑叫臨界管徑de,兩者的關系為4Qmd - 1QmVc2dC -3600兀dc 或305VcVc 輸漿管路中泥漿的臨界流速；de輸漿管路的臨界管徑（直徑）；3Qm 泥漿流量，m /ho灌漿量Qm值一定時，與 Qm對應的（di, vi）有很多組，可采用試算法確定de。主要灌漿干管直徑要根據管內泥漿的流速來

35、選擇，de 一般為50200mm,管內的實際流速應大于臨界流速，這樣才不會因流速過小發生管路堵塞。根據泥漿的流量初步計算管徑：式中d臨按臨界流速初步確定的管道直徑，m;臨管道中的臨界流速，m/s;Q漿小時灌漿量，m3/h。按上式計算的管徑在管材手冊中選擇合適的管道直徑，再按所選的管徑以下式計算實際流速：4Q漿2= （4X200） / （ 3600X3.14X200X200 ） =1.8m/s 3600d2式中 '管道中的實際流速，m/s;d 所選擇的管道直徑，mo管道中的實際流速必須大于臨界流速，若實際流速小于臨界流速，將造成堵管事故，需重新選擇管徑。井下灌漿干管多采用無縫鋼管，其干管

36、直徑一般為100mm200mm，支管直 徑一般為 50mm150mm。2、管壁厚度計算(1)垂直管道"0.5嚴102匕°.噸-1+ a附，J0.0102Rz 0.0133P/=0.5X200 =12mm式中:.管壁厚度，mm ；RZ 許用應力，無縫鋼管 RZ =78452.8KPa，焊接鋼管 RZ =58839.6 KPa ； d管道直徑(內徑)，mm;P管內應力，KPa，? =10.79：漿H ；漿泥漿密度，t/m3；H井深，m;:附=1mm 2mm;附考慮管壁厚度不均等的附加厚度，無縫鋼管b 考慮垂直管道磨損量的附加厚度，可在1mm4mm內選取。(2 )水平管道0.01

37、02 Pd附1.4284 nRZ=2.2mm式中n 管道質量與壁厚不均的變動系數，n =0.9；:.、P、 d、：附同前。三、泥漿泵的選型如果泥漿站到灌漿點的高差小，應采用泥漿泵加壓，若高差大則不需要加壓。1、泥漿泵的流量根據不同的取土方式，可分為按單位耗水量或水土比確定泥漿流量。2、泥漿泵的總揚程H漿一一輸送泥漿所需的總揚程，Kpa ;hn與泥漿提升幾何高度相當的水柱高，Kpa， hn = 9.81:漿ho，Kpa ；0 泥漿提升幾何高度（為灌漿點與灌漿站之間的標高之差），m；店損一一泥漿管道沿程水頭損失，h沿程二L i漿，Kpa ；L 泥漿管長度，m；i漿一一泥漿管道每米長度的水壓頭損失，

38、i漿二K i水，Kpa ；2i水清水狀態下的水壓頭損失，i水kpa；2d，水一一清水阻力系數，查表選取；鋼管的水值d /mm1781491239367鑄鐵管為K0.02030.02220.02370.02600.02920.02'-泥漿實際流速，m/s;d管道內徑，m；K 泥漿阻力系數，可查表；本次設計選取K=1.14（ 1.135）；h局 泥漿管道總的局部阻力系數，可取沿程損失的10%，kpah吸泥漿泵或沙泵的吸程，一般取39.2449.05kpa ；h泵站一一泥漿泵站內管道及零件的水頭損失，一般取19.6229.43kpah剩剩余水壓頭，一般取 19.6249.05kpa。有上述可

39、得：r.2上水牛i 水二一 2di漿=K i 水 =1.14X 0.00016443=0.0001874502kpah沿程=L i 漿=590X0.0001874502=0.11mhn = 9.81 漿 % 所以得：H漿二hnh沿程 h局-h吸 h泵站偏=8103.06+0.11+0.01+39.24+19.62+19.62 =8181.66m根據計算的泥漿流量和需要的總揚程，在泥漿泵技術特征表 中選擇。應選擇同能力的泥漿泵兩臺，一臺工作，一臺備用。第五章勞動組織與技術指標第一節勞動組織根據灌漿站的制漿方法、灌漿方法、灌漿班數進行定崗定員，確定勞動定員表和組織形 式。制漿灌漿勞動制漿工人3人灌

40、漿工人5人宀口 疋員技術員2人技術員3人檢修2人組織兩班制漿兩班灌漿形式一班準備一班準備第二節灌漿技術指標技術指標見表。灌漿防滅火技術指標表順序名稱單 位指 標備注1開采層已152煤層特征煤層厚度穩定，結構簡單，性脆易碎成粉末，煤質較好煤層厚度m4.1煤層傾角(° )15-16自然發火期月3煤質焦煤較好煤的容重3t / m1.393采煤工作面工作面長度m200采高m2.3工作面回采率%95日進尺m/d3.6工作面作業形式“三八制”作業，兩班采煤，一班準備4礦井工作制度“三八制”作業，兩班采煤，一班準備5灌漿材料粘土 水灌漿材料的種類固粒灌漿材料灌漿材料的密度t/m31.46漿液水土比

41、3 : 1重度(或密度)33t/m (kg/m )7灌漿量日灌漿量m3/d2000小時灌漿量m3/h2008灌漿站(1)采土方式機械采土(2)制漿方法灌漿站制漿(3)灌漿站工作制度日灌漿班數按2班安排， 每日純灌漿時間為10h(4)灌漿站主要設備與設施水管、水槍、水泵、攪拌機泥漿泵設備名稱型號規格水槍臺5攪拌機臺42臺攪拌2臺備用供水水泵臺32臺使用1臺備用泥漿泵臺32臺使用1臺備用泥漿池3 m9輸漿方式靜壓輸漿10輸漿倍線5.3511灌漿方法采后灌漿12輸漿管道規格nr" AxV干呂m0.1-0.2支管m0.05-0.15m第六章局部單項防火工程設計已采完的廢棄的采區和已采完的區段

42、等均需設置密閉，風幛，臨時性防火墻，半永久防火墻，永久性防火墻，防爆墻等，用以防治瓦斯和防火。對此，進行單項防火工程設計。一、臨時性防火墻作用：暫時阻斷風流，控制火勢發展，以便在它的掩護下準備直接滅火的器材，保護救 護人員和保證工人在砌筑永久性防火墻時免遭火煙和毒氣的侵害。對臨時防火墻的要求是：結構簡單、就地取材、建造迅速、嚴密性不一定高。這類防火 墻有以下幾種：1風幛一般用4m x 4m或6m x 6m的帆布做成。掛風幛時，選擇支架完整的地點，先支23根立柱，用釘子將風幛嚴密地釘在支架的頂梁和立柱上，周圍釘上小木板。底部用砂、石、黃土緊壓在底板上。風幛掛好后，用水將帆布澆濕。在砌碹巷道中掛風

43、幛，應先架好木架， 然后再釘風幛。2木板防火墻如圖6-1、6-2所示。這種防火墻用途比較廣泛。在選好的巷道木棚上打34根立柱，然后從頂部開始把第一塊木板釘在棚腿和立柱上，下一塊板的上緣要壓住上一塊板的下緣，形成臺階狀。邊緣鑲小板，用黃泥抹嚴板縫和板面。 為了便于進入火區觀察情況和進行滅火， 可在木板防火墻中間留 1m x 0.8m的門孔。圖6-1木板防火墻正面圖圖6-2木板防火墻側面圖此外，還用一些快速臨時防火墻來封閉火區。如傘式密閉、充氣密閉及泡沫塑料密閉等。傘式密閉又稱傘式風幛，用乳膠玻璃絲纖維布做成。使用時掛在所需地點， 借助風流壓力在巷道內迅速張開而阻斷風流。這種風幛攜帶方便，不需其它

44、附屬材料，一至兩人用1015s就可掛好。充氣密閉（氣囊快速臨時防火墻）是一個由柔性材料（塑料、尼龍等）制成并充滿壓 氣（C02或N2）的柔性容器。將它設置在巷道中，能具有其它密閉同樣的堵塞作用。由于充 氣密閉的安設和拆除僅是充氣和放氣，因此操作簡單，速度快，又能重復使用。我國冶金系 統研制的球型充氣密閉，也取得了較好的密閉效果。二、半永久防火墻這類防火墻的使用時間比臨時防火墻長，具有隔絕風流、消滅火源的作用。要求既有良好的隔絕性能，又便于啟封。1木段防火墻一般采用廢舊坑木鋸成 0.8m長的木段，一層木段一層黃土堆砌起來，然后用木楔打緊，黃泥抹面。如圖6 3、6-4所示。它適用于圍巖壓力大，搬運

45、材料困難，作業場所條件差， 要求迅速封閉火區時采用。圖63木段防火墻正面圖觀測孔水深2皿圖64木段防火墻側面圖2、黃土防火墻一般是在木板防火墻的基礎上建造。建造前要掏槽，然后打兩排支柱，每排35根，柱子內側釘木板，中間填黃土，用木錘搗實。這種防火墻隔絕性能好， 可用在壓力較大的巷道。 如圖 6 5、66圖65黃土防火墻正面圖圖66黃土防火墻側面圖三、永久性防火墻永久性防火墻的作用是長期嚴密地隔絕火區，阻止空氣進入。因此要求堅固、密實。這種防火墻用料多，工序復雜，建造時間長。一般多用砌體防火墻。1砌體防火墻防火墻可用料石、磚或混凝土塊等材料與M5水泥沙漿砌筑，內外抹面。如圖67所示。砌筑前要在墻

46、周圍巷道壁上挖0.5m1.0m深的槽，打好基礎。為了增加嚴密性，在墻的外側與槽的四周需涂抹一層粘土、砂漿或水玻璃、橡膠乳液等。防火墻內外5m6m內應強支護，防止冒頂或產生裂隙而漏風。在墻的上、中、下三個部位插入直徑35m50mm的鐵管，作為采取氣樣、檢查溫度及放出積水之用。 鐵管外口用軟木或閘門封堵， 以防漏風。圖6 7磚體防爆墻2澆灌防火墻當對防火墻的密封性、耐溫性及抗壓性要求較高時，就要砌筑混土或鋼筋凝土防火墻。混凝土防火墻抗壓性好， 鋼筋混凝土防火墻不但抗壓性好， 而且抗拉性也強。建造時先掏槽, 要求與磚防火墻相同。然后立好模板，澆灌混凝土，待凝固后，即成為抗壓強度大、密實性 能好的混凝

47、土防火墻。如圖 68。圖68澆灌防火墻四、防爆墻各類防爆墻的最小厚度表井巷斷面(m2)石膏墻|沙袋墻水沙充填厚度(m)厚度(m)石膏粉(t)厚度(m)沙袋數量(袋)5.02.2r ii51500:57.52.519626005810.533074200810143.5以 上428640010 151水砂充填防爆墻封閉有瓦斯爆炸危險的火區時，為防止瓦斯爆炸傷人，需建造防爆墻。防爆墻常用砂袋或土袋堆砌而成，堆砌厚度一般為巷道寬度的2倍，。在水砂充填礦井，也可用水砂充填代替砂袋，建立水砂充填防爆墻。如圖69。圖6 9水砂充填密防爆墻1秫秸簾子；2磚墻；3充填管；4觀察孔；5注漿孔；6放水孔；7返水池

48、2、沙袋防爆墻僅用于在瓦斯較大巷道內發生火災后，在建立永久密閉前，為了防止或減輕火區爆炸的沖擊，其施工要求：將沙或土（土塊要小于10mm ）裝入袋內（草袋、帆布袋、麻袋等）每袋重量不宜超過 15 20kg，按巷道全斷面，堆積長度不小于4m,在該密閉的外側，再打上3 4根貼墻柱，并用小桿卡實卡緊。如圖610。圖610沙袋防爆圖防爆墻建造好后，在其掩護下再構筑永久性防火墻。另外，可用石膏來建造防爆防火密閉墻，此密閉墻以石膏為原料，另加助凝劑，在噴射機內與水混合，經攪拌噴涂到單層襯底 上或噴灌于雙層模板中，凝固成形的一種防火墻。噴灌后半小時即可凝固承壓，其厚度一般 為0.5m1.0m構筑后1h2h即可起到防爆作用。 近年來，國外將它與惰性氣體滅火配套使 用。第七章工作措施與制度一、預防性灌漿防火工作措施1采區設計必須明確規定巷道布置方式、隔離煤柱尺寸、灌漿系統、疏水系統、預筑防火 墻的位置以及采掘順序。2、安排生產計劃時，必須同時安排防火灌漿計劃，落實灌漿地點、時間、進度、灌漿濃度 和灌漿量。3、對采區開采線、停采線、上下煤柱線內的采空區，應加強防火灌漿。4、應有灌漿前疏水和灌漿后防止潰漿、透水的措施。5、在灌漿區下部