13下09综采工作面防灭火设计

汶上义桥煤矿有限责任公司

13下09综采工作面防灭火设计

编 制： 董维田

审 核：

总工程师：

编制单位： 通防部

编制日期：2011年2月

工作面概况

13下09综放工作面井下位于13下07工作面东侧，北面为断层YF18，南面为断层YF8。在其上方为13上05外工作面。上顺槽兼作进风巷道，下顺槽兼作回风巷道，从工作面整体上看，上顺槽标高普遍高于下顺槽。

防灭火概况

13下09工作面揭露煤层为早二迭系山西组的3下煤层，黑色，玻璃光泽，块状构造，内外生裂隙均较发育，属半亮型煤。一般含夹矸1层，夹矸为炭质泥岩，夹矸厚为0.15～0.20米，煤层赋存较稳定，煤层厚度为4.30～4.80米，均厚4.60米，煤层倾角不大，煤层具有煤尘爆炸危险；煤的自燃倾向性为自燃煤层。因此，防灭火是该工作面安全回采的工作重点。

一、灌浆防灭火系统

该工作面设有灌浆防灭火系统，由地面注浆站与采区主注浆管路相连，井下灌浆主管路采用Ф108钢管，用Ф50钢管与主管路相连通至13下09工作面上顺槽（工作面上顺槽标高高于工作面下顺槽），采取埋管灌浆、采后灌浆两种形式，以达到防火和灭火的目的。

一）灌浆系统

制浆站设在地面，输浆管路从主井下至井下矿井总回风巷。灌浆管道沿着总回风巷、联络巷一直到13下09工作面上顺槽。

二）灌浆方法

1、埋管灌浆：工作面投产前，即把灌浆管铺设在工作面的上顺槽，在工作面正常回采过程中，始终保持预埋管压在采空区5～8m，以后随工作面推进，用回柱绞车拉着外移。

2、采后灌浆：工作面回采结束后，利用钻孔向采空区灌浆，以弥补埋管灌浆的不足。有自然发火的工作面，封闭采空区后，在上部密闭墙墙上插管灌注泥浆，以防止停采线发生自燃火灾。

三）灌浆材料

选取黄土为主要浆材，参照其它矿区灌浆经验数据，能够满足要求；其来源丰富，易于开采、运输和加工，成本低廉，不占耕地和良田。

四）制备工艺

在灌浆站附近建储土场，冬季储存一冬的用土量，其它季节储5～10天的用土量。

采用机械取土机械制浆。搅拌机运动方式采用行走式。泥浆搅拌池分成两格，一池浸泡，一池搅拌，轮换使用。

五）灌浆制度

灌浆是采煤工艺过程中的一个环节，每天灌浆时数取决于生产工艺、采煤方法。13下09采煤工作面以回采过程注浆为主，采后灌浆为辅。也可根据具体条件进行调整。

六）灌浆参数计算

1、按日灌浆需土量计算

Q s1=KGR c-1=0.04×1500×1.35-1=44.4m3/d（1500为工作面平均日产量）

式中：Q s1 日灌浆需土量 m3/d

G 矿井日产量 t/d

R c 煤的容重 t/m3

K 灌浆系数

实际需土量

Q s2=aQ s1=1.1×44.4=48.8m3/d

式中：Q s2 日灌浆实际取土量，m3/d

a 取土系数（考虑土中含有杂质和开采运输过程中的损

失），一般取a=1.1。

日制备泥浆用水量

Q w1=Q s1δ=44.4×6=266.4m3/d

式中: Q w1 日制备泥浆用水量 m3/d

δ 土水比的倒数

2、日灌浆用水量

Q w2=K wδQ s1=1.2×6×44.4=319.7m3/d

式中：Q w2 日灌浆用水量 m3/d

K w 考虑灌浆后冲洗管路、跑浆等用水量，K取1.2

3、日灌浆量

Q ji1=（Q w1+Q s1）M=（266.4+44.4）×0.94=292.3m3/d

式中：Q ji1 日灌浆量 m3/d

M 泥浆制成率

4、小时灌浆量

Q ji2= Q ji1/H=292.3/（2×5）=29.23m3/h

名称及型号数 据名称及型号数据灌浆站工作制度每天二班灌浆，

纯灌浆时间10h

单位耗水量（m3/m3）6

土壤密度

（t/m3）

2.7泥浆比的倒数6

矿井日产量

（t）

1500水量备用系数 1.2煤的密度

（t/m3）

1.35泥浆制成率0.94

管道直径

d（mm）

无缝钢管108泥浆密度（t/m3） 1.2灌浆系数K0.04井深H（m）355

取土系数 1.1水枪流量Q枪（m3/h.

台）40

式中：Q ji2 小时灌浆量 m3/h

5、泥浆密度

r j=1.2t/m3

7、输送倍线

N=∑L/∑H=1650/400=4.1 符合要求。

8、注浆管路布置

为了减少局部阻力，采用“L”型布置。

七）灌浆管理

1、注意灌浆后的脱水与排水，防止存浆和跑浆事故。

2、灌浆后再灌几分钟清水，清洗管路，以免泥浆在管道内沉淀。

3、为避免在管路负压区可能出现堵管事故，布置管路时不得超出有压流动的水力坡度线。

4、在水平巷道中管路至少要有3～5°的下坡（与自流方向相

同），以利于冲洗管路。特殊情况需要布置成逆坡时，应考虑在管道的最低处，安装放浆闸阀，以排出放出的浆水，防止在管路中沉淀（每次灌浆结束后，须放开闸阀清理检查）。

5、采用灌浆方法处理火灾或隐患时，为防止发生溃浆事故时必须编写专门措施。

二、束管监测系统

矿井安设了KSS—2001束管监测系统，从轨道下山分站引出一路束管，经过联络巷一直铺设至13下09下顺槽靠近工作面地点（距离工作面回风隅角不超过5米），束管探头安设位置距离帮部不大于200毫米，距离顶板不大于300毫米，对工作的各种发火指标气体进行24小时不间断监测。

定期由专人对工作面气体进行取样并利用色谱仪进行分析。

三、其他防灭火措施

如果受断层或其他原因影响推进速度缓慢时，要加强对工作面各种有害气体的监测，遇到特殊情况，可随时采取其他防灭火措施。

1、上、下端头砌筑黄土垛，以减少工作面漏风。

2、喷洒或压住各种防灭火材料。

在进行应急处理，通巷工区在采取措施前，必须编制安全技术措施。