煤矿黄泥灌浆设计

黄泥灌浆设计

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矿长：

日期：2013.1.10

目录

第一章概况

第二章设计依据

第三章灌浆参数选择及计算

第四章灌浆材料

第五章制浆设备及工艺

第六章灌浆管道和泥浆泵选择

第七章灌浆管道布置

附：防煤层自燃发火措施

第一章概况

一、开采技术条件、

1、煤层及顶底板岩性

含煤地层底部、分布于×××公司整个矿区，为矿区主要可采煤层。为矿区分布面积最大的煤层。煤层厚且稳定，煤层厚度一般为0.38～26.34M 平均厚度13.7M。煤层结构较复杂，煤层一般含夹矸3～5层，个别多达10层、顶、底板和多为含炭量不等的砂质泥岩，属较稳定煤层。

2、煤质

煤质经镜下鉴定如下：主要结构内型〈1〉镜煤化均为块状结构，〈2〉镜煤化木质煤线条带状结构，〈3〉不规则木煤块状结构，可采煤层为低灰—中灰，低硫—中硫，高热值褐煤，主要用于民用，及部分工业用煤。3、矿井水文地质条件

矿井水文地质类型属于以裂隙含水层直接充水的矿床，水文地质复杂程度为中等—复杂类型。

4、瓦斯

我矿根据2010年矿井瓦斯等级鉴定，瓦斯最大涌出量为6.74 m3／t,最大绝对瓦斯涌出量为0.71 m3／min,最大相对二氧化碳涌出量为11.41m3／t最大绝对二氧化碳涌出量为1.20 m3／min。鉴定为低瓦斯矿井。（1）煤尘自燃倾向

根据云南省煤矿安全计量监测站2009年6月鉴定结果；N1K5煤层的自燃倾向性为I类易自燃。

（2）煤尘爆炸性

根据云南省煤矿安全计量监测站2009年6月鉴定结果；N1K5煤尘有

爆炸性。

（3）地温

在开采过程中均为发现地温异常现象。

二、矿井设计能力

我公司矿井设计能力3万吨∕年，核定生产能力5万吨∕年，实际生产能力3.8万吨∕年，最高4万吨∕年.

三、矿井开拓方式；开采系统

矿井为斜井开拓，有主斜井，回风井两个安全出口。矿井有一个生产采区，生产水平为1711m水平开采N1K5煤层布置一个工作面，二个掘进工作面采煤工作面采用走向长壁后退式采煤，使用木支护，煤电钻打眼，放炮落煤，全部垮落法管理顶板，全负压U型通风，掘进工作面为爆破掘进，人力推车运输，局部通风机压入式通风，采用梯型工字钢，木棚支护。

第二章设计依据

一、煤层储存条件；

二、煤炭化程度、水分、煤炭成分、含硫量、自燃发火倾向及发火期；

三、各种灌浆材料、取土场及井口相对位置；

四、开拓方式及巷道布置；

五、《煤矿安全规程》《采矿设计手册》《采煤学》《通井通风与安全》。

第三章灌浆参数选择及计算

一、灌浆站工作制度：按300米计算，每天按8小时计算。

二、灌浆所需土量

根据我矿采煤方法及地质情况因素确定。

1、按工作面采空区灌浆所需土量计算：

Q土1＝KmLHC

Q土1——灌浆需土量，m³（换算出每日注浆量）；

K——灌浆系数，为灌浆材料的固体体积与需要灌浆采空区容积比去0.1~0.2（灭火注浆）按0.15;

m——煤层采高，2m；采厚4.1m；

L——灌浆工作面走向长度，80m；

H——灌浆工作面的倾斜长度，45m；

C——回采率，80%；

Q土1=4.1*45*80*0.8*0.15

=1771.2m³

2、按日灌浆所需土量计算：

Q土2 =KmLHC或Q土2=K*(G/r煤)；

Q土2——日灌浆所需土量，m³/日；

L——工作面日推进度，0.8米/日

G——矿井日产量，300吨；

＆——煤炭的容重，1.41吨/m³；

K——注浆系数 0.15；

m——工作面走向长度 80m；

H——灌浆工作面的倾斜长度，45m；

C——回采率，80%；

Q土2=0.15*(300/1.141)

=31.97m³/日

三、日灌浆所需实际开采土量：

Q土3=a Q土2

Q土3——日灌浆所需实际开土量；

a——取土系数，a一般取1.1；

Q土3=1.1*31.91

=35.1046m³/日

四、灌浆泥水比的确定

我矿灌注的距离450~800米左右，煤层倾角12°~18°，灌注方式，在距主井口12米处建立注浆池，根据我矿多年来的灌浆效果采用1:3的泥水比。

五、每日制浆用水量

Q水1= Q土2＆

Q水1——制浆用水量；

＆——泥水比例倒数；

Q水1=31.91*3

=95.73m³/日

六、每日灌浆用水量；

Q水2=K水* Q土2＆

Q水2——灌浆用量；

K水——用于冲洗管路堵塞的水量备用系数一般取1.1~1.25，根据我矿灌浆经验取1.1 m³/日；

Q水2=1.1*95.73

=105.303m³

七、每日注浆量

Q浆1=（Q水+ Q土2）M

Q浆1——日灌浆量；

M——泥浆制成率，按照泥水比3:1，查得0.880；

Q浆1=（105.33+31.91）*0.88=120.75m³/日；

每小时注浆量计算

Q浆2= Q浆1/（n*t）

n——每日灌浆班数；

t——每班单纯灌浆量；

Q浆2=120.75/6*1

=20.125 m³/小时

八、泥浆容重

＆浆=（＆水*Q水+＆土*Q土）/（Q水+ Q土）=1.17吨/m³

＆浆——灌浆容重；

＆水——水容重；

Q水——单位时间水流量；

Q土——单位时间土流量；

＆土——土容重 2.66；

第四章灌浆材料

一、对注浆材料要求

1、颗粒要小于 2mm，而且细小颗粒（粘土≤0.005mm 者应占 60％～70％，页岩≤0.077mm 者应占 70％～75％）要占大部分，我矿颗粒为1~1.2mm 细小颗粒粘土。