煤矿防灭火系统设计(PPT38页).pptx
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(1 )按采空区灌浆量计算
随采随灌的用土量(Qt)可按下式计算： Qt1=K.M.L.H.C 式中：Qt1 —— 灌浆用土量，m3； M —— 煤层开采厚度，m； L —— 灌浆区的走向长度，m； H —— 灌浆区的倾斜长度，m； C —— 煤炭回收率，％； K —— 灌浆系数，即泥浆的固体材料体积与需要灌浆的
(3) 矿灌浆日需土量
矿井实际每日所需采土量为： Qt=a﹒Qt2
式中： Qt——灌日用土量，m3 a ——取土系数，考虑土壤含有一定的
杂质和开采、运输过程中的损失，a取1.1；
2 灌浆用水量的计算
灌浆用水量(Qw)可按下式计算： Qw=Kw×Qt×δ
（3-2-1） 式中：Qw——灌浆用水量，m3；
Kw——冲洗管路用水量的备用系数， 一般取1.1-1.25，取1.25；
δ——水土比，一般取2-5，取2。
3 灌浆量计算
日灌浆量Qj可按下式计算： Qj=（Qt2+Qw）×u
式中：Qj——日灌浆量，m3；
u——泥浆制成率，如表1-6-1所示。
则:小时灌浆量
Qjh=Qj/n.t
m3/h
式中：Qjh —— 小时灌浆量，m3；
矿井防灭火课程设计大纲
设计一 矿井防灭火灌浆系统设计
➢设计的目的与意义 ➢设计遵循的依据 ➢设计的步骤与计算依据
矿井火灾是煤矿主要灾害之一，火灾一旦发生，轻则影响生产， 重者可能烧毁煤炭资源和矿井设备，更为严重者则可能引燃瓦斯 煤尘爆炸或火烟毒化矿井，酿成人员伤亡的重大恶性事故。尽管 当前矿井防灭火技术有了很大发展，但是仍然难以杜绝矿井火灾 的发生，因此，必须作好矿井的防火灭火工作，以保证生产的安 全进行。
灌浆材料应该具有的特征： 1）加入少量的水能够成浆； 2）泥浆的渗透性要好； 3）不含可燃物和助燃物； 4）泥浆要易于脱水 要易于脱水，但也不能过分的容易脱水
灌浆材料一般有黄土、页岩、矿井矸石、粉煤灰、尾矿 等。选择材料时依据矿区条件合理选择，选择的防灭火 浆材要做到既经济又有效。东部、西部、西北地区？
3.地面制浆的工艺流程
1-储土场；2-水枪；3-进浆闸门；4-沉淀池； 5-搅拌机；6-放浆闸阀；7-箅子；8-风井
3.灌浆方法的选择
打钻注浆
由底板巷道打钻灌浆 1-底板巷道；2-回风巷；3-钻孔；
4-进风道
由钻窝打钻灌浆 1-底板巷道；2-钻窝；3-钻孔；4-回风巷；
5-进风巷
3.灌浆方法的选择
本课程设计是《矿井火灾学》教学体系的重要环节。通过本课 程设计，使学生了解地下火灾的发生原因与发展过程，掌握地下 火灾的预测、预报及防治方法和措施等基本知识，培养学生的实 践能力，有利于快速适应毕业后的技术设计与管理工作。
预防性灌浆的作用： ➢ 泥浆中的沉淀物将碎煤包裹起来，隔绝其与空气的接 触； ➢ 沉淀物充填于浮煤和冒落的岩石缝隙之间，堵塞漏风 通道，减少漏风；同时，灌浆可以加速形成再生顶板， 从而有利于下部分层的开采； ➢ 泥浆对已经自热的煤炭有冷却散热作用。 ➢ 别外，浆液还可以增加煤的外在水分，减缓其氧化进 程。
+ 依据《煤矿安全规程》的有关规定、《矿 井防灭火规范》和《煤矿注浆防灭火技术 规范》的相关内容一致的原则，编制进行 防灭火灌浆系统设计。
+ 参考资料：《矿井火灾学》，《矿井通风 与安全》等教材
+ 1 防火灌浆设计依据及基础资料 + 1.1煤层赋存条件 + 1.2煤的碳化程度、煤岩成分、自燃倾向性、发火期 + 1.3浆材的质量、数量、开采条件等 + 1.4矿井开拓方式和采区布置图 + 1.5灌浆站工作制度 + 2防火灌浆系统与参数确定 + 2.1灌浆系统确定 + 2.2灌浆材料的选择 + 2.3地面制浆工艺流程（图） + 2.4 灌浆方法确定
n —— 每日灌浆班数,2班；
t —— 每班纯灌浆小时数，5h/班。
1 灌浆管道系统布置
如上所述：灌浆管路有“L”和“Z”型两种布置形式。 其中:L型：优点：能量集中，充分利用自然压力，管路有较大 的注浆能力；安装维护管理简单。 缺点：井深时压力过大，易崩管。 “Z”型与“L”型相反
2 输送倍线
泥浆的输送倍线为：地面灌浆站至井下灌浆地点的管线长
度与垂高之比，N=L/H。一般在2-10之间。预防性灌浆一般采
用静压灌浆。灌浆系统的阻力与静压动力之间的关系用输送
+ 埋管灌浆（图） + 工作面洒浆（图）
2.5灌浆参数确定 3 灌浆量计算 灌浆用土量计算 灌浆用水量计算 灌浆量计算 Biblioteka Baidu 灌浆管道系统设计 灌浆管道系统布置 输送倍线计算 管径计算 管壁计算 管材确定 5 水枪选择 6 泥浆泵选择 8 灌浆站主要设施
泥浆搅拌池及搅拌机（图）
➢ 煤层赋存条件 ➢ 煤的碳化程度、煤岩成分、自燃倾向性、发 火期 ➢ 浆材的质量、数量、开采条件等 ➢ 矿井开拓方式和采区布置图 ➢ 灌浆站工作制度
1.灌浆系统的选择
灌浆系统分地面灌浆系统和煤矿井下移动式灌浆两类。
地面灌浆系统
服务范围广 灌浆能力大（20m3/h以上）
灌浆工作量少（不用向井下运浆材）
投资大、建设周期长，管路维护工作量大
投资少，使用便捷，日常维护容易；
地面灌浆系统
灌浆能力有限； 服务范围小（仅一个面）； 运送浆材的工作繁重。
2.灌浆材料的选择
交替预埋管注浆
埋管灌浆 1-注浆管，2-三通，3-预埋注浆管，
4.灌浆参数的确定
埋管、拖管注浆联合洒浆
埋管灌浆 1-注浆管，2-三通，3-预埋注浆管，4-洒浆胶管
3.灌浆方法的选择 依据设计资料，确定采用的水土比为δ和灌浆系数K。
灌浆量的确定，主要是根据灌浆区的容积、采煤方法及地质条件等
因素来确定。 1 灌浆用土量计算（三种计算方法）
采空区空间容积之比。在K值中反映了顶板冒落岩石的松散系数，泥浆 收缩系数和跑浆系数等综合影响。对于对于预防性灌浆取0.01-0.15； 对于封闭区内的灭火灌浆，可取0.1-0.3。
( 2 ) 按日灌浆量计算
按灌浆区日灌浆所需用土量计算公式为： Qt2=K.G/γ1
式中：Qt2——日灌浆所需用土量，m3； G——矿井日产量，t,3484 t； γ1——煤炭容重，1.34t/m3； L——工作面日进度，m。
随采随灌的用土量(Qt)可按下式计算： Qt1=K.M.L.H.C 式中：Qt1 —— 灌浆用土量，m3； M —— 煤层开采厚度，m； L —— 灌浆区的走向长度，m； H —— 灌浆区的倾斜长度，m； C —— 煤炭回收率，％； K —— 灌浆系数，即泥浆的固体材料体积与需要灌浆的
(3) 矿灌浆日需土量
矿井实际每日所需采土量为： Qt=a﹒Qt2
式中： Qt——灌日用土量，m3 a ——取土系数，考虑土壤含有一定的
杂质和开采、运输过程中的损失，a取1.1；
2 灌浆用水量的计算
灌浆用水量(Qw)可按下式计算： Qw=Kw×Qt×δ
（3-2-1） 式中：Qw——灌浆用水量，m3；
Kw——冲洗管路用水量的备用系数， 一般取1.1-1.25，取1.25；
δ——水土比，一般取2-5，取2。
3 灌浆量计算
日灌浆量Qj可按下式计算： Qj=（Qt2+Qw）×u
式中：Qj——日灌浆量，m3；
u——泥浆制成率，如表1-6-1所示。
则:小时灌浆量
Qjh=Qj/n.t
m3/h
式中：Qjh —— 小时灌浆量，m3；
矿井防灭火课程设计大纲
设计一 矿井防灭火灌浆系统设计
➢设计的目的与意义 ➢设计遵循的依据 ➢设计的步骤与计算依据
矿井火灾是煤矿主要灾害之一，火灾一旦发生，轻则影响生产， 重者可能烧毁煤炭资源和矿井设备，更为严重者则可能引燃瓦斯 煤尘爆炸或火烟毒化矿井，酿成人员伤亡的重大恶性事故。尽管 当前矿井防灭火技术有了很大发展，但是仍然难以杜绝矿井火灾 的发生，因此，必须作好矿井的防火灭火工作，以保证生产的安 全进行。
灌浆材料应该具有的特征： 1）加入少量的水能够成浆； 2）泥浆的渗透性要好； 3）不含可燃物和助燃物； 4）泥浆要易于脱水 要易于脱水，但也不能过分的容易脱水
灌浆材料一般有黄土、页岩、矿井矸石、粉煤灰、尾矿 等。选择材料时依据矿区条件合理选择，选择的防灭火 浆材要做到既经济又有效。东部、西部、西北地区？
3.地面制浆的工艺流程
1-储土场；2-水枪；3-进浆闸门；4-沉淀池； 5-搅拌机；6-放浆闸阀；7-箅子；8-风井
3.灌浆方法的选择
打钻注浆
由底板巷道打钻灌浆 1-底板巷道；2-回风巷；3-钻孔；
4-进风道
由钻窝打钻灌浆 1-底板巷道；2-钻窝；3-钻孔；4-回风巷；
5-进风巷
3.灌浆方法的选择
本课程设计是《矿井火灾学》教学体系的重要环节。通过本课 程设计，使学生了解地下火灾的发生原因与发展过程，掌握地下 火灾的预测、预报及防治方法和措施等基本知识，培养学生的实 践能力，有利于快速适应毕业后的技术设计与管理工作。
预防性灌浆的作用： ➢ 泥浆中的沉淀物将碎煤包裹起来，隔绝其与空气的接 触； ➢ 沉淀物充填于浮煤和冒落的岩石缝隙之间，堵塞漏风 通道，减少漏风；同时，灌浆可以加速形成再生顶板， 从而有利于下部分层的开采； ➢ 泥浆对已经自热的煤炭有冷却散热作用。 ➢ 别外，浆液还可以增加煤的外在水分，减缓其氧化进 程。
+ 依据《煤矿安全规程》的有关规定、《矿 井防灭火规范》和《煤矿注浆防灭火技术 规范》的相关内容一致的原则，编制进行 防灭火灌浆系统设计。
+ 参考资料：《矿井火灾学》，《矿井通风 与安全》等教材
+ 1 防火灌浆设计依据及基础资料 + 1.1煤层赋存条件 + 1.2煤的碳化程度、煤岩成分、自燃倾向性、发火期 + 1.3浆材的质量、数量、开采条件等 + 1.4矿井开拓方式和采区布置图 + 1.5灌浆站工作制度 + 2防火灌浆系统与参数确定 + 2.1灌浆系统确定 + 2.2灌浆材料的选择 + 2.3地面制浆工艺流程（图） + 2.4 灌浆方法确定
n —— 每日灌浆班数,2班；
t —— 每班纯灌浆小时数，5h/班。
1 灌浆管道系统布置
如上所述：灌浆管路有“L”和“Z”型两种布置形式。 其中:L型：优点：能量集中，充分利用自然压力，管路有较大 的注浆能力；安装维护管理简单。 缺点：井深时压力过大，易崩管。 “Z”型与“L”型相反
2 输送倍线
泥浆的输送倍线为：地面灌浆站至井下灌浆地点的管线长
度与垂高之比，N=L/H。一般在2-10之间。预防性灌浆一般采
用静压灌浆。灌浆系统的阻力与静压动力之间的关系用输送
+ 埋管灌浆（图） + 工作面洒浆（图）
2.5灌浆参数确定 3 灌浆量计算 灌浆用土量计算 灌浆用水量计算 灌浆量计算 Biblioteka Baidu 灌浆管道系统设计 灌浆管道系统布置 输送倍线计算 管径计算 管壁计算 管材确定 5 水枪选择 6 泥浆泵选择 8 灌浆站主要设施
泥浆搅拌池及搅拌机（图）
➢ 煤层赋存条件 ➢ 煤的碳化程度、煤岩成分、自燃倾向性、发 火期 ➢ 浆材的质量、数量、开采条件等 ➢ 矿井开拓方式和采区布置图 ➢ 灌浆站工作制度
1.灌浆系统的选择
灌浆系统分地面灌浆系统和煤矿井下移动式灌浆两类。
地面灌浆系统
服务范围广 灌浆能力大（20m3/h以上）
灌浆工作量少（不用向井下运浆材）
投资大、建设周期长，管路维护工作量大
投资少，使用便捷，日常维护容易；
地面灌浆系统
灌浆能力有限； 服务范围小（仅一个面）； 运送浆材的工作繁重。
2.灌浆材料的选择
交替预埋管注浆
埋管灌浆 1-注浆管，2-三通，3-预埋注浆管，
4.灌浆参数的确定
埋管、拖管注浆联合洒浆
埋管灌浆 1-注浆管，2-三通，3-预埋注浆管，4-洒浆胶管
3.灌浆方法的选择 依据设计资料，确定采用的水土比为δ和灌浆系数K。
灌浆量的确定，主要是根据灌浆区的容积、采煤方法及地质条件等
因素来确定。 1 灌浆用土量计算（三种计算方法）
采空区空间容积之比。在K值中反映了顶板冒落岩石的松散系数，泥浆 收缩系数和跑浆系数等综合影响。对于对于预防性灌浆取0.01-0.15； 对于封闭区内的灭火灌浆，可取0.1-0.3。
( 2 ) 按日灌浆量计算
按灌浆区日灌浆所需用土量计算公式为： Qt2=K.G/γ1
式中：Qt2——日灌浆所需用土量，m3； G——矿井日产量，t,3484 t； γ1——煤炭容重，1.34t/m3； L——工作面日进度，m。