6202综放工作面“一通三防”设计
(CaCl2·5H2O)。其它矿井使用实践证明,工业氯化钙对本矿井长焰煤最适宜。工业氯化钙浓度为20%,密度为1.11t/m3。
2、喷洒系统
选用电动喷洒压注装置,喷射泵型号为BH-40/2.4,配套设备有D50.8mm的输送胶管及闸阀、喷枪、压力表、流量计等压注设备,工作面配1套。
3、喷洒量计算
矿井实行“三八”制工作日,喷洒工作则在准备班放顶前进行。工作面一次喷洒量包括底板浮煤和护顶煤两项之和。
(1)工作面底板浮煤喷洒量。计算公式: G1=K1K2LBh1A1=2.304t
式中:G1—按重量计浮煤一次喷洒量,t;
K1——一次喷洒加量系数,取1.2; K2——浮煤密度,0.8t/m3; L——工作面长度,150m; B——一次喷洒宽度,取1.6m; h1——底板浮煤厚度,0.2m; A1——浮煤吸液量,0.050t/t;
(2)工作面护顶煤一次喷洒量。计算公式: G2=K3LBh2A2=0.739t
式中:G2—按重量计护顶煤一次喷洒量,t;
K3—护顶煤密度,1.4t/m3; L—工作面长度,150m; B—一次喷洒宽度,取1.6m; h2—护顶煤厚度,0.2m; A2—护顶煤吸液量,0.011t/t;
则工作面一次喷洒阻化剂液量G=G1+G2=2.304+0.739=3.043t,一次喷洒
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所需阻化剂重量为3.043×20%=0.6086t。
4、阻化剂喷洒工艺
由D50mm的输送胶管从喷射泵接到防灭火处理地点,并与喷嘴和封孔器连接。启动电机,喷射泵进行压注和喷洒。
5、阻化剂喷洒地点
对回采工作面底板浮煤、采空区、支撑压力区的煤柱裂隙、开切眼、工作面上下巷以及其它温度升高区域应喷洒阻化剂。
(三)灌浆防灭火
6202工作面采用综采放顶煤一次采全高,为此6202工作面防灭火灌浆考虑随采随灌及采后巷道充填灌浆。
1、灌浆系统
灌浆系统为:地面制浆站→回风立井→回风大巷→6202回风联巷→6202回风巷→工作面采空区。
2、灌浆量计算
(1)按采空区灌浆量计算需土量和需水量 ①灌浆需土量
Qt=K×Qk/γ=0.03×69.6×104/1.4=14914m3 式中:Qt—随采随灌黄土量,m3;
Qk—工作面可采煤量,69.6万吨; K—采灌比,取0.03; γ—煤的容重,1.4t/m3; ②灌浆需水量
Qs=Qt×Ks×δ=14914×3×1.10=44742m3 式中:Qt—随采随灌黄土量,m3;
Qs—灌浆所用水量,m3;
Ks—冲洗管路防止堵塞用水量的备用系数,取1.10;
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δ—泥水比的倒数(水土比);取1:3; (2)按日灌浆量计算需土量和需水量 ①日灌浆需土量
Qt1=Qk1×K/γ=2348×0.03/1.4=50.3m3 式中:Qt1—日随采随灌黄土量,m3;
Qk1—工作面日产量,2438t; K—采灌比,取0.03; γ—煤的容重,1.4t/m3; ②灌浆需水量
Qs1=Qt1×K×δ=50.3×3×1.10=166m3 式中:Qt—随采随灌黄土量,m3;
Qs—灌浆所用水量,m3;
Ks—冲洗管路防止堵塞用水量的备用系数,取1.10; δ—泥水比的倒数(水土比);取1:3; 3、灌浆材料 对灌浆材料的要求: (1)不含有可燃物。
(2)颗粒要小于2mm,而且细小颗粒(粘土:≤0.005mm者应占60~70%)要占大部分。
(3)主要物理性能指标:比重为:2.4~2.8t/m3;塑性指数为9~11(亚粘土);胶体混合物为25~30%;含砂量为25~30%,(颗粒为0.5~0.25mm以下)
(4)容易脱水和具有一定的稳定性。
根据本矿的地理位置及地面条件,矿井采用黄土作为灌浆材料。 4、灌浆方法
灌浆方法主要采用随采随灌和采后灌浆。随采随灌分为埋管灌浆和洒
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浆,采后灌浆为停采线灌浆。具体方法如下:
(1)工作面切眼埋管注浆
利用预埋灌浆管路进行随采随灌,回采前在6202回风联巷与总回风灌浆主管路对通,在回风巷预埋灌浆管路(Φ89×4.5mm)500m,当工作面初采推进30m时,对采空区开始进行预防性灌浆,防止采空区自燃发火。
(2)工作面顺槽埋管注浆
工作面回采时在回风巷每间隔50m安设一处“三通”,并每间隔50m向采空区在预埋一趟Φ57mm灌浆支管路,形成工作面随采随灌系统。
(3)停采线注浆
工作面末采时在距停采线60m、30m处各增设一趟Φ89×4.5mm灌浆管路,在末采时对采空区进行预防性灌浆,在回采结束后封闭采空区,对巷道及停采线进行充填灌浆。
5、疏水系统及预筑防火墙位置
根据《煤矿安全规程》采用灌浆防灭火时,必须明确疏水系统和预筑防火墙的位置。
工作面灌浆后,泥浆经过一段时间后易脱水,因此要建立健全疏水系统。回采工作面两顺槽必须设有Φ89mm排水管,在低洼点设有污水泵和集水水窝,采空区里的涌水和工作面随采随灌脱水利用排水系统直接排至中央水仓。
预筑防火墙的位置选择在工作面停采线外附近的范围,应尽量避免压力集中区和围岩破碎带处。防火墙的砌筑严格按照要求进行砌筑。防火墙设两道,间距大于5m,防火墙与围岩之间用掺阻化剂的泥浆充填实。防火墙上应设注浆管、观测管和排水管。
6、防止溃浆、透水的安全技术措施
(1)预埋管路必须在管口及进入采空区的每一个“三通”灌浆口架设“#”字型木垛加以保护;木垛采用道木架设,高度必须超过管口0.5米,
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木垛顶部排列放置道木,间隔尺寸不得大于0.2米,以防采空区冒落矸石堵塞管口。
(2)井上下灌浆工、水泵工必须熟悉灌浆作业规程和安全技术措施。灌浆流量要均匀适度,切忌流量忽大忽小。
(3)地面灌浆站、井下灌浆点、脱水点、必须安设直通调度信息中心的专用电话,保证畅通。一旦发现溃浆征兆时,应立即停止灌浆。
(4)地面采土场,每班必须测定三次泥浆水土比,保证夏季1∶3~1∶4,冬季1∶4~1∶5,并做好原始记录,将每日灌浆情况上报生产部门。
(5)每次灌浆前后必须灌入20~30min清水冲洗管路,以防泥浆沉淀而堵塞管路。
(6)灌浆前必须有巡浆工检查管路各连接处是否牢靠,待确定无误后,方可进行灌浆。灌浆期间巡浆工在井下巡回检查灌浆管路系统情况,定点观察脱水、密闭承压情况,发现问题及时汇报处理。
(7)要做好灌浆记录,准确统计灌浆量及每一脱水点的脱水量,对脱水量必须定期测定,并做好原始记录,对测定结果每旬上报生产部门,及时绘制在采掘工程平面图上,为邻近工作面采掘作业的采空区积水防治提供依据。
(8)工作面推进移架时,必须保护好灌浆管路,严禁拉断,造成跑浆伤人事故。
(9)当在灌浆后采空区下方的煤层进行采掘作业时,必须对上方采空区进行探放水施工,并编制探放水安全技术措施。
(四)火灾预测预报
工作面气体监测采取束管、传感器及人工巡回检查相结合的方法进行。 1、为连续监测采空区回风侧15~45米处的气体含量,在回风巷上帮安设2趟束管并埋入采空区,2趟束管管口相距15M,当第一趟束管管口埋入30m(即第二趟束管管口埋入15m)时,再埋入一根束管,当第二趟束管
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