煤礦灌漿防滅火系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)_天津賽智灌漿

時(shí)間:2021-03-16 09:33來(lái)源:m.renqituan.cn 作者:天津賽智 點(diǎn)擊:次

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

煤礦灌漿防滅火系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)

(一)設(shè)計(jì)依據(jù)

1、《煤礦安全規(guī)程》

2、《礦井通風(fēng)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)》

3、《礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核評(píng)***辦法》

(二)本次設(shè)計(jì)目的

1. 采用制漿設(shè)備、漿液緩沖池，控制灌漿濃度和流量，實(shí)現(xiàn)灌漿系統(tǒng)自動(dòng)化。

2. 實(shí)現(xiàn)灌漿、稠化膠體、復(fù)合膠體以及高分子膠體防滅火新材料、新技術(shù)的綜合應(yīng)用。

(三)灌漿、注膠防滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地面固定式灌漿、注膠防滅火系統(tǒng)，水、電穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，注膠流量大，黃土等用量較大的防滅火材料通過(guò)管道輸送至井下，大大減輕了防滅火材料井下運(yùn)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�(duì)有發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行高強(qiáng)度注灌，將自然發(fā)火危險(xiǎn)消滅在萌芽狀態(tài)。

一)由于開(kāi)采煤層容易自燃，綜放面采空區(qū)遺煤較多，在回采期間采空區(qū)有可能發(fā)生煤炭自燃，尤其是當(dāng)工作面推進(jìn)速度減慢時(shí)，自燃危險(xiǎn)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(qū)由于閉墻或巷道系統(tǒng)漏風(fēng)、采空區(qū)殘留煤較多，也易造成煤炭自燃，需定期或有重點(diǎn)地對(duì)其進(jìn)行灌漿。

二)灌漿量計(jì)算及系統(tǒng)參數(shù)

1、灌漿量計(jì)算情況

(1)灌漿工作制度：每天二班工作，每班純灌漿時(shí)間為5h ，日灌漿時(shí)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(gè)綜放面生產(chǎn)，根據(jù)工作面參數(shù)，計(jì)算需土量

(3)灌漿水土比：根據(jù)復(fù)合膠體灌漿需要和實(shí)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(kù)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(shù)。

(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(shí)體積改變系數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，水土比大于1：1時(shí)，R約為0.4。

小時(shí)灌漿量:595.65÷10=59.56m3/h。

2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)制漿原料：黃土、粉煤灰、

(2)動(dòng)力：系統(tǒng)設(shè)備總功率137.5kw;

(3)供水：大于50m3/h，水壓大于0.4Mpa，要求水中無(wú)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(fù)合膠體);

(9)滅火劑使用量：>0.8%(高分子膠體)。

(四)系統(tǒng)構(gòu)成及工藝

地面固定式膠體防滅火系統(tǒng)由漿料儲(chǔ)存場(chǎng)地、漿料輸送、連續(xù)式定量制漿、過(guò)濾攪拌、計(jì)量、輸漿及管網(wǎng)系統(tǒng)和外添加劑等部分構(gòu)成.

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

1)灌漿：打開(kāi)供水閥門(mén)，根據(jù)計(jì)劃注漿的流量和濃度調(diào)整水量;通水一段時(shí)間后使用推土機(jī)把黃土(或粉煤灰)從土場(chǎng)加入到定量送料機(jī)料箱內(nèi)，定量送料機(jī)會(huì)按已設(shè)定的輸送量把黃土(粉煤灰)均勻送上輸送機(jī)，輸送機(jī)把黃土(粉煤灰)送入膠體制備機(jī);水也在膠體制備機(jī)的進(jìn)料口位置加入，膠體制備機(jī)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(kāi)供水閥門(mén)，根據(jù)計(jì)劃注漿的流量和濃度調(diào)整水量;通水一段時(shí)間后使用裝載機(jī)(推土機(jī))把黃土(粉煤灰)從土場(chǎng)加入到定量送料機(jī)料箱內(nèi)，定量送料機(jī)按已設(shè)定的輸送量把黃土(或粉煤灰)均勻送上輸送機(jī)，輸送機(jī)把黃土(或粉煤灰)送入膠體制備機(jī);水也在膠體制備機(jī)的進(jìn)料口位置加入，膠體制備機(jī)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(jī)出口管上方加入懸浮劑，漿液與懸浮劑進(jìn)入濾漿機(jī)后進(jìn)行攪拌混合;漿液自流進(jìn)入濾漿機(jī)，濾漿機(jī)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(jìn)入緩沖池，由注漿管路輸送至井下注膠地點(diǎn)。

3)灌注復(fù)合膠體：關(guān)閉水玻璃的出口閥門(mén)。打開(kāi)供水閥門(mén)，根據(jù)計(jì)劃注漿的流量和濃度調(diào)整水量;通水一段時(shí)間后使用推土機(jī)把黃土從土場(chǎng)加入到定量送料機(jī)料箱內(nèi)，定量送料機(jī)會(huì)按已設(shè)定的輸送量把黃土均勻送上輸送機(jī)，輸送機(jī)把黃土送入膠體制備機(jī);水也在膠體制備機(jī)的進(jìn)料口位置加入，膠體制備機(jī)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(jī)出口管上方加入懸浮劑，漿液與懸浮劑進(jìn)入濾漿機(jī)后進(jìn)行攪拌混合;漿液自流進(jìn)入濾漿機(jī)，濾漿機(jī)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(jìn)入緩沖池，經(jīng)注漿管路送至井下注膠地點(diǎn)。漿液到達(dá)注膠地點(diǎn)附近時(shí)，用“礦用移動(dòng)式防滅火注漿裝置”按比例要求加入膠凝劑，膠體通過(guò)鉆孔或預(yù)埋管路注入火區(qū)或采空區(qū)。膠凝劑會(huì)使?jié){液在一定時(shí)間內(nèi)(1分鐘左右)發(fā)生膠凝反應(yīng)，形成類(lèi)似豆腐狀無(wú)流動(dòng)性固體，在壓力做用下通過(guò)裂隙緩慢移動(dòng)，失去部分水后完全失去流動(dòng)性。

4)壓注高分子膠體：在井下安裝好“礦用移動(dòng)式防滅火注漿裝置”(離用膠地點(diǎn)距離小于30m)，把“膠體滅火劑”加入膠凝劑料箱，按使用現(xiàn)場(chǎng)的要求調(diào)節(jié)“膠體滅火劑”的加入量，制成高分子膠體后壓注入火區(qū)進(jìn)行滅火。

 

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