【文章內(nèi)容簡介】 擇比較 ........................................................... 113 漿液的制備與輸送 ................................................................. 114 灌漿工藝 ................................................................................ 116 灌漿參數(shù) ........................................................................................... 120 灌漿工作制度 .......................................................................... 120 灌漿濃度（漿液的水土比） .................................................... 120 灌漿量 ..................................................................................... 120 漿液擴散半徑 ........................................................................... 123 采后開始灌漿時間 ................................................................. 123 灌漿流程 ......................................................................................... 124 選擇灌漿材料 ........................................................................ 124 漿液的制備 ............................................................................ 124 灌漿管道 ................................................................................ 126 灌漿管理 ......................................................................................... 133 10 、結(jié)論 .............................................................................................. 135 致謝 ........................................................................................................ 136 XI 參考文獻 ................................................................................................ 137 附錄 A .................................................................................................... 138 附錄 B .................................................................................................... 154 1 前言 通 過對九道嶺礦下水平通風(fēng)系統(tǒng)改擴建及防滅火工程的設(shè)計，了解井巷開拓和布置的方式、方法，掌握礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計以及其優(yōu)化改造，掌握利用三相泡沫防滅火技術(shù)對礦井火災(zāi)進行治理的相關(guān)內(nèi)容。 九道嶺礦井通風(fēng)系統(tǒng)改擴建設(shè)計是整個設(shè)計內(nèi)容的主要部分。九道嶺礦于 20xx 年 10月 20 日投入生產(chǎn)，礦井分為上下兩個水平，目前上水平已經(jīng)基本采完，現(xiàn)正開采下水平，由于到下水平通風(fēng)路線延長，阻力增大，通風(fēng)機能力明顯不足。為了保證井下安全生產(chǎn)，急需對現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)進行改擴建，建立一個安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。另外通過這次設(shè)計 ，能夠深化本科四年專業(yè)知識的綜合運用和實踐，還能為九道嶺礦提供一些參考的數(shù)據(jù)和資料，具有一定的現(xiàn)實意義。 設(shè)計的第二個部分是九道嶺礦三相泡沫防滅火工程設(shè)計。礦井火災(zāi)是九道 嶺礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一，嚴重威脅礦工的生命安全和礦井的安全生產(chǎn) 。在礦井發(fā)生火災(zāi)時可以向封閉火區(qū)注入三相泡沫 、泥漿等 ，使火區(qū)與空氣隔絕，達到滅火目的，或者生產(chǎn)過程中向采空區(qū)注入三相泡沫 等 達到預(yù)防火災(zāi)的目的。三相泡沫技術(shù)越來越成熟 ，被 越來越多的運用到各大煤 礦，因 此做此設(shè)計對以后的工作學(xué)習(xí)有很大好處 。 2 礦井概況 行政隸屬、 設(shè)計開發(fā)歷 史 九道嶺煤礦初步設(shè)計于 1990 年 5 月由《東北內(nèi)蒙古煤炭聯(lián)合公司沈陽煤礦設(shè)計院》設(shè)計完成，設(shè)計生產(chǎn)能力 750kt/a，原東煤公司以東煤基字（ 90）第 592 號文批準， 1991年原國家能源投資公司進行設(shè)計復(fù)查，以能煤技（ 91） 322 號文批復(fù)。 1993 年 10 月九道嶺煤礦正式開工建設(shè)，由于地質(zhì)等原因于 1995 年 3 月緩建。 20xx 年 7 月受建設(shè)單位委托，根據(jù)國家計委投資司函〔 20xx〕 125 號和中國國際工程咨詢公司咨能便函〔 20xx〕 16 號文件，沈陽煤礦設(shè)計院編制了“九道嶺煤礦項目恢復(fù)建設(shè)方案”， 20xx 年 2 月國家發(fā)展 計劃委員會以《國家計委關(guān)于遼寧九道嶺煤礦和三臺子二井建設(shè)方案的批復(fù)》（計基 [20xx]67號）文件，同意九道嶺煤礦恢復(fù)建設(shè)。當(dāng)時正值原北票礦務(wù)局轉(zhuǎn)制時期，礦井實際開始恢復(fù)建設(shè)時間為 20xx 年 5 月 10 日。礦井于 20xx 年 10 月 20 日投入生產(chǎn)。原礦井設(shè)計能力為 ，技改后生產(chǎn)能力為 Mt/a。 交通位置 礦井位置 九道嶺煤礦位于遼寧省錦州市義縣境內(nèi)，在阜新煤田南部，義縣大凌河以北。北距阜新 65km，西北距北票 95km，南距義縣 17km,距錦州 60km。 礦區(qū)地理坐標： 東經(jīng) 120176。 18′ 00″～ 120176。 24′ 00″ 北緯 41176。 35′ 00″～ 41176。 39′ 00″ 井田面積 平方公里。 交通 鐵路：新（立屯）義（縣）鐵路從井田西北通過，距九道嶺車站 ，距李金車站 。 公路：井田西北有阜（新）錦（州）公路通過，進場公路接口點為義縣觀音堂，據(jù) 3 工業(yè)場地 ，公路（瀝青路面未形成）已投入使用。 交通位置見圖 11。 圖 11 交通位置圖 Traffic location map 地 質(zhì)概況 地層 礦區(qū)內(nèi)地層自下而上有 上侏羅統(tǒng)義縣組（ J3y），沙海組（ J3sh）、阜新組（ J3f） 及第四系（ Q）地層，現(xiàn)分述如下： 義縣組三段（ J3y3）：由灰白色、灰色及灰紫色流紋巖、安山巖、流文安山集塊巖等中～酸性火山巖組成。 沙海組（ J3sh）：可劃分為四個段，由老至新分述如下： 一段（ J3sh1）：巖性以紫色礫巖為主，礫石成分花崗片麻巖、角閃片麻巖、千枚巖 4 等變質(zhì)巖組成。分選差、磨園差，本段有東南向北西巖性逐漸變細，所不同之處只是顏色呈灰綠色。顏色由紫紅色變?yōu)榛揖G色，層段厚度 14～ 126m。 二段（ J3sh2）：巖性以黃褐色、灰綠色黃綠 色礫巖及粗砂巖夾薄層粉砂巖及薄煤層，層段厚度 164～ 625m。 三段（ J3sh3）：本段以灰白色、淺灰色砂巖粉砂巖為主，本段為礦區(qū)內(nèi)主要含煤段，共含 10 個煤組，可采煤層 5 個，其中 5 煤組為全區(qū)可采煤層， 2 煤組為局部可采煤層， 8 煤組只見零星可采點未予算量。本段于 4 煤組頂板以上含有大量植物化石。層段厚度 28～ 186m。 四段（ J3sh4）：上部以磚紅色細砂巖 為主，夾磚紅色礫巖，厚度 200～ 250m左右，巖石比重大，含有鐵質(zhì)。下部以灰綠色粉砂巖與灰綠色礫巖互層為主，厚度 200～ 300m左右，于中上部 夾有不可采煤層。 阜新組（ J3f）：本組主要以灰色砂巖、礫巖為主，有黑色泥巖，中下部夾有薄煤或煤線。厚度 0～ 300m左右。 第四系（ Q4）：主要由腐植土、粘土、亞粘土、砂及礫石等松散沉積物組成。厚度～ ，不整合于下伏各組地層之上。 煤層及煤質(zhì) 本區(qū)含煤地層為上侏羅統(tǒng)沙海組（ J3sh）和阜新組（ J3f）。含煤地層向斜長軸方向北北東向，短軸方向為北東向。地層傾角緩，向斜翼部 8～ 12176。，軸部 5176。，西北翼長3600m，東南翼長 300m。 沙海組（ J3sh） ： 含煤建造巖性組合特征為灰黑色砂 質(zhì)泥巖、灰色砂巖、砂礫巖及煤層組成。該組共賦煤 10 個煤組，含 5 個可采層，其中 5 煤組沉積普遍，厚度較大，為全區(qū)可采煤層， 2 煤組為局部可采煤層，其余煤層為零星可采煤層，層段厚度 700～ 1000m。 阜新組（ J3f） ： 本組主要以灰色砂巖、礫巖為主，有黑色泥巖，中下部夾有薄煤或煤線，厚度 0～ 300m左右。 a、 煤層 本礦井所開采煤層為 5 煤組。 5 煤組沉積普遍，厚度較大，為全區(qū)可采煤層， 4 煤組可分為 4 4 4 煤層分別計量， 2 煤組為局部可采煤層。礦區(qū)可采煤層累計厚度為 ～ ?，F(xiàn) 將開采煤層特征敘述如下： 2 煤組位于沙海組（ J3sh）之中上部，可采厚度 ～ ，平均 m，埋藏深 5 度為 ～ ，主要分布于井田深部，煤層比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，夾矸層數(shù) 1～2 層，夾矸巖性以粉砂巖、泥巖為主。煤層頂?shù)装鍘r性以細砂巖、粉砂巖及中砂巖為主。 42 煤層位于沙海組（ J3sh）中下部，沉積較穩(wěn)定，厚度較大，局部發(fā)育并可采?？刹珊穸?～ ，平均厚度 ；埋藏深度為 ～ ，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸層數(shù) 1～４層，夾矸巖性為泥巖、粉砂巖 。煤層頂板巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖，底板巖性為粗砂巖。與 43 煤層間距 。 43 煤層位于沙海組（ J3sh）中下部，沉積穩(wěn)定，厚度較大，局部發(fā)育并可采?？刹珊穸?～ ，平均厚度 ，埋藏深度為 ～ ，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸層數(shù) 1～ 8 層，夾矸巖性為泥巖、粉砂巖。煤層頂板巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖，底板巖性為粗砂巖。與 4 煤組間距 。 4 煤層位于沙海組（ J3sh）中下部，煤層沉積穩(wěn)定，厚度較大，全區(qū)發(fā)育并可采。該組煤層向深部合并變厚，向南部分叉，一般厚度 ～ ，平均厚度 m。埋藏深度為 1029～ 米 ，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸層數(shù)多達 10 層 ,夾矸巖性以泥巖、粉砂巖、砂巖為主；煤層頂板巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖，底板巖性為泥巖、砂巖，為礦井主采煤層。與 5 煤組間距 m左右。 5 煤組位于沙海組（ J3sh）中下部，煤層沉積穩(wěn)定，厚度較大，全區(qū)發(fā)育并可采?？刹珊穸?～ m，平均厚度 m。埋藏深度為 ～ m。煤層結(jié)構(gòu)較簡單～較復(fù)雜，夾矸層數(shù) 2～ 5 層 ,夾矸巖性以泥巖、粉砂巖、砂巖為主；煤層頂板巖性為深灰色 砂質(zhì)泥巖，底板巖性為泥巖、砂巖，為礦井主采煤層。與 6 煤組間距 m左右。 煤層特征見表 11。 b、 煤質(zhì) 該礦區(qū)可采煤層煤類以長焰煤為主，次為氣煤。黑色，瀝青光澤及玻璃光澤，黑褐色條痕，具節(jié)理及貝殼斷口，為半亮型及半暗型煤。經(jīng)洗選后，比重小于 的為洗煤回收，回收率 %，該區(qū)煤屬易選，為中等可選煤。本區(qū)為中灰中硫低熔灰分煤，煤炭用途主要為工業(yè)動力及民用用煤。 本井田的煤焦油產(chǎn)率普遍較高，長焰煤的焦油產(chǎn)率平均值為 %，氣煤的焦油產(chǎn)率平均值為 %，且長焰煤與氣煤的角質(zhì)層厚度均小于 9 mm，所以本井田的煤也可以作為煉油用煤。收集以往煤質(zhì)資料如 表 12。 6 表 11 煤層特征表 Tab. 11 Coal seam characteristics table 煤層 全層厚度（ m） 可采厚度（ m） 夾矸厚度（ m） 夾矸層數(shù) 層間距（ m） 2 ～ ～ 0～ 0～ 2 ～ 1 42 ～ ～ ～ 1～ 4 ～ 2 43 ～ ～ 0～ 0～ 8 ～ 2 4 ～ ～ 0～ 0～ 10 ～ 4 5 ～ ～ 0～ 0～ 5 2 表 12 煤的工業(yè)分析表 Coal industry analysis table 煤層 煤種 Mad% Ad% Vdaf% Std% 發(fā)熱量 MJ/Kg ARD 2 CY 42 CY 43 CY 4 CY QM 5 CY QM 區(qū)域