【正文】 介休瑞東礦井防滅火設(shè)計14山西介休義棠瑞東煤業(yè)有限公司礦井防滅火設(shè)計目 錄礦井防滅火設(shè)計依據(jù)及基礎(chǔ)資料 51礦井概況 5 5 地形地貌 5 河流水系 5 氣象及地震情況 62煤層賦存條件 7 煤層及煤質(zhì) 73 煤炭儲量及開拓情況 14 14 18 184 通風及災(zāi)害情況 18 18 瓦斯及其涌出情況 19 19 煤的爆炸性、自然傾向性及發(fā)火期 19礦井灌漿防滅火系統(tǒng) 201 灌漿設(shè)備選擇 202 灌漿方法 223 灌漿參數(shù)的選擇及日灌漿量、時灌漿量計算 224 灌漿材料的選擇 255灌漿管路的選擇 266 灌漿疏水系統(tǒng)及預(yù)筑防火墻 287 灌漿量計算 30 計算 30 30 31 31 31 31 32 32 328 灌漿管道系統(tǒng)設(shè)計 32 32 33 33 33 35 359 水槍選擇 36 36 36 36 36 36 37 單位耗水量 37 粘土；松散土壤，松散砂土風化泥炭等 37；堅固黃土，砂土等 37；極堅固黃土，砂土等 3710泥漿泵選擇 3711 灌漿站主要設(shè)施 39 39 40礦井注氮防滅火系統(tǒng) 411 注氮系統(tǒng)論述 412 設(shè)計依據(jù) 413 注氮防滅火系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù) 41 防滅火的技術(shù)要求 41 礦井防滅火所需注氮流量 415 管路布置 426 注氮管理 437 制氮機設(shè)置方案 438 自燃發(fā)火指標性氣體和試驗指標 439 采空區(qū)三帶分布情況 4310 自燃發(fā)火臨界值 44 自燃發(fā)火臨界值確定 44 出現(xiàn)自燃發(fā)火征兆的處理程序 4411 工作面月推進度 44 44 4412 工作面停采位置 4413 注氮監(jiān)控系統(tǒng) 44 注氮監(jiān)控系統(tǒng) 44 井下采樣地點設(shè)置 45 地面所需設(shè)施 45 其他要求 45礦井阻化劑防滅火 45阻化劑防火原理 45阻化劑選擇 45阻化劑濃度確定 46阻化劑防火系統(tǒng)選擇 46阻化劑防火裝備 47阻化劑防火工藝 47防火密閉施工 481密閉設(shè)置位置 483施工標準 49 49 49 礦井防滅火設(shè)計依據(jù)及基礎(chǔ)資料1礦井概況山西介休義棠瑞東煤業(yè)有限公司井田位于介休市西南綿山鎮(zhèn)后黨峪村一帶，距介休市直距8km,行政區(qū)劃隸屬介休市綿山鎮(zhèn)管轄，地理坐標為東經(jīng)111176。49′11″～111176。52′45″，北緯36176。56′39″～36176。58′15″。，，距大運高速公路 6km，東北距介休火車站約8km，其間均有簡易公路相通，交通較為便利。 地形地貌井田地處呂梁山東麓緊臨太原盆地的山前丘陵地帶。井田位于汾河?xùn)|岸，地形復(fù)雜，沖溝發(fā)育，沖溝多北西向。較大溝谷有小片基巖出露，兩岸形成較陡的“V”字型谷，溪流沿溝谷匯入汾河。山頂黃土覆蓋形成梁、垣、峁等特征的黃土地貌。整體地勢為南高北低，東高西低，最高點位于井田東南部山梁，最低點位于井田北部溝谷中。 河流水系井田屬黃河流域汾河水系，井田內(nèi)無常年性河流，只有雨季時各沖溝內(nèi)匯集洪水沿溝向北流入后黨峪村北小水庫或向南西流出井田匯入汾河。井田西鄰汾河，汾河為本區(qū)主要河流，河床于南廟溝口海拔725m，于兩渡鎮(zhèn)西海拔717m；‰。河谷寬窄不一，該區(qū)以義棠一帶最寬，谷底寬達400余米；其下游靈石一帶，由于河床巖層堅硬，造成狹窄的河谷。汾河在義棠至兩渡一帶具有河漫灘河谷之特征，河床蛇曲于河漫灘中。本井田東北部后黨峪村北小水庫為季節(jié)性蓄水水庫，雨季時有少量蓄水，旱季時干涸無水。 氣象及地震情況本區(qū)屬大陸性氣候，冬寒夏暖，春季多風，秋季涼爽，四季分明?！妫?，℃，極端最高氣溫為38℃，℃。 年降水量平均為 ，每年以9四個月的降水量最大，年最大降水量 。，～，絕對最高濕度為22毫巴，最低1毫巴。 年主導(dǎo)風向為西北風，冬季多為西風、西北風，夏季多為東風、東南風，冬春季風大，夏季風較小，一般風力3～4級。本區(qū)凍結(jié)期一般始于10月下旬，終于次年4月上旬，最長凍結(jié)期可達170余日，最大凍土深度為80cm。年平均初霜期為10月上旬，終霜期為第二年4月中旬，全年無霜期170d左右。最大積雪厚度30mm。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB500112010)和《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》(GB183062001圖A1)，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度。2煤層賦存條件 煤層及煤質(zhì)1．含煤性井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組。山西組賦存有4號煤層，1、2號煤層為較穩(wěn)定大部可采煤層，4號煤層為不可采煤層，，%，%；太原組含有11號煤層，其中11號煤層為可采煤層，，%，%。2．可采煤層井田內(nèi)主要可采煤層為山西組的2號煤層和太原組的11號煤層，現(xiàn)將各煤層敘述如下： 1)1號煤層 位于山西組中上部，煤層厚度為0～。不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，為較穩(wěn)定大部可采煤層，井田內(nèi)除西北部RD12號孔尖滅不可采外，其余地段均達可采，直接頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為砂巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖。井田內(nèi)該煤層已基本采空，該煤層在井田西部和東部均有隱伏露頭分布。 2)2號煤層 位于山西組中下部，煤層厚度為0～。含0～2層夾矸，結(jié)構(gòu)較簡單，為較穩(wěn)定大部可采煤層，井田內(nèi)除西北部RD12號尖滅，RD5號孔不可采和東南部RD3號孔不可采外，其余地段均可采。直接頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為砂巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖。井田內(nèi)該煤層已基本采空。該煤層在井田西部和東部均有隱伏露頭分布。 3)6號煤層位于太原組上部，煤層厚度為0～，為較穩(wěn)定大部可采煤層。井田內(nèi)除RD3號孔尖滅和RD8號孔不可采外，其余地段均達可采，該煤礦大部不含夾矸，局部含1層薄泥巖夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。直接頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為砂巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖。井田內(nèi)該煤層已進行大片開采，井田西部均有隱伏露頭分布。4)9號煤層位于太原組下部，煤層厚度為0～。井田內(nèi)除RDRD12號孔尖滅和RD8號孔不可采外，其余地段均達可采，為較穩(wěn)定的大部可采煤層，該煤層不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，直接頂板為K2灰?guī)r，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖。該煤層在井田東部有隱伏露頭分布。5)10號煤層位于太原組下部，～。含03層夾矸，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，煤層層位穩(wěn)定，為穩(wěn)定的全井田可采煤層；頂板均為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖，該煤層在井田東部有隱伏露頭分布。6)11號煤層位于太原組下部，～，含0～2層夾矸，結(jié)構(gòu)較簡單，層位較穩(wěn)定，為穩(wěn)定的大部可采煤層，該煤層在井田南部RDRD4號孔和井田北部RD11號孔與上部10號煤層間距變小，合并為一層。其頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為砂巖。井田內(nèi)原瑞東煤礦已對該煤層進行了少量巷道揭露。該煤層在井田東部有隱伏露頭分布。各可采煤層特征見表211。表211 可采煤層特征表 地層煤層號煤層厚度(m)煤層間距(m)煤層結(jié)構(gòu)(夾矸數(shù))頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定程度可采情況最小～最大平均最小～最大平均頂板底板山西組1 簡單0泥巖砂質(zhì)泥巖砂巖泥巖砂質(zhì)泥巖較穩(wěn)定大部可采2較簡單02泥巖砂質(zhì)泥巖砂巖泥巖砂質(zhì)泥巖較穩(wěn)定大部可采太原組6簡單01泥巖砂質(zhì)泥巖砂巖砂質(zhì)泥巖泥巖粉砂巖較穩(wěn)定大部可采9簡單0石灰?guī)r泥巖砂質(zhì)泥巖較穩(wěn)定大部可采10較復(fù)雜03泥巖砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖泥巖粉砂巖穩(wěn)定全井田可采11較簡單02泥巖砂質(zhì)泥巖粉砂巖泥巖砂質(zhì)泥巖砂巖穩(wěn)定大部可采㈡煤質(zhì)1．物理性質(zhì)和煤巖特征井田內(nèi)各煤層的物理性質(zhì)大體相同，表現(xiàn)為黑色，條痕色為棕黑色玻璃光澤，硬度一般為2～3，有一定的韌性，貝殼狀，參差狀斷口，內(nèi)生裂隙較發(fā)育。層煤的宏觀煤巖組分以亮煤、暗煤為主，鏡煤次之，絲炭少量，宏觀煤巖類型多為半亮型，局部為半暗型，暗淡型、光亮型較少。煤層主要為條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。據(jù)崔家溝精查報告資料，煤的顯微煤巖組分在有機組分中2號煤以鏡質(zhì)組為主，11號煤以絲質(zhì)組為主。鏡質(zhì)組主要是均質(zhì)鏡質(zhì)體和基質(zhì)鏡質(zhì)體，有少量膠質(zhì)鏡質(zhì)體；絲質(zhì)組以氧化絲質(zhì)體為主，在無機組分中，各層煤均以粘土類為主，硫化物次之。2．煤的化學性質(zhì)和工藝性能根據(jù)本次補充施工鉆孔的煤質(zhì)化驗資料，各可采煤層的主要化學性質(zhì)和工藝性能如下：1)1號煤層水分(Mad)：%～%，%；%～%，%?；曳?Ad)：%～%，%；%～%，%。揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，%；%～%，%。全硫(St,d)：%～%，%；%～%，%。焦渣特征(CRC):原煤：3～6，浮煤4～6。膠質(zhì)層厚度(Y)8～12mm，平均10mm。粘結(jié)指數(shù)(GRI)61～91，平均76。發(fā)熱量(Qgr,d)～，；～ MJ/kg, 。1號煤層為低灰～中灰、低硫分～中硫分、中熱值～高熱值焦煤。2)2號煤層水分(Mad)：%～%，%；%～%，%。灰分(Ad)：%～%，%；%～%，%。揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，%；%～%，%。全硫(St,d)：%～%，%；%～%，%。焦渣特征(CRC):原煤：3～6，浮煤3～6。膠質(zhì)層厚度(Y)6～15mm，平均11mm。粘結(jié)指數(shù)(GRI)62～87，平均73。發(fā)熱量(Qgr,d)～，；～, 。2號煤層為特低灰～中灰、低硫～高硫分、高熱值～特高熱值焦煤。3)6號煤層水分(Mad)：%～%，%；%～%，%?；曳?Ad)：%～%，%；%～%，%。揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，%；%～%，%。全硫(St,d)：%～%，%；%～%，%。焦渣特征(CRC):原煤：1～6，浮煤3～6。膠質(zhì)層厚度(Y)11～23mm，平均17mm。粘結(jié)指數(shù)(GRI)60～92，平均71。發(fā)熱量(Qgr,d)～，；～, 。6號煤層為低灰～高灰、低硫～高硫分、中熱值～高熱值焦煤。4)9號煤層水分(Mad)：%～%，%；%～%，%。灰分(Ad)：%～%，%；%～%，%。揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，%；%～%，%。全硫(St,d)：%～%，%；%～%，%。焦渣特征(CRC):原煤：1～4，浮煤2～5。膠質(zhì)層厚度(Y)8～12mm，平均11mm。粘結(jié)指數(shù)(GRI)11～20，平均17。發(fā)熱量(Qgr,d)～，；～, 。9號煤層為低灰～中灰、低硫～中硫分、中熱值～特高熱值貧瘦煤。5)10號煤層水分(Mad)：%～%，%；%～%，%。灰分(Ad)：%～%，%；%～%，%。揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，%；%～%，%。全硫(St,d)：%～%，%；%～%，%。焦渣特征(CRC):原煤：2～6，浮煤2～6。膠質(zhì)層厚度(Y)～，；粘結(jié)指數(shù)(GRI)8～19，平均14；發(fā)熱量(Qgr,d)～，；～, 。10號煤層為低灰～中灰、低硫分～中高硫分、中等熱值～特高熱值貧瘦煤。6)11號煤層水分(Mad)：%～%，%；%～%，%。灰分(Ad)：%～%，%；%～%，%。揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，%；%～%，%。全硫(St,d)：%～%，%；%～%，%。焦渣特征(CRC):原煤：1～5，浮煤2～5。膠質(zhì)層厚度(Y)5～11mm，平均8mm。粘結(jié)指數(shù)(GRI)6～19，平均13。發(fā)熱量(Qgr,d)