九道岭矿下水平通风系统改造及防灭火设计毕业设计(编辑修改稿)

九道岭矿下水平通风系统改造及防灭火设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

....................................................... 113 浆液的制备与输送 ................................................................. 114 灌浆工艺 ................................................................................ 116 灌浆参数 ........................................................................................... 120 灌浆工作制度 .......................................................................... 120 灌浆浓度（浆液的水土比） .................................................... 120 灌浆量 ..................................................................................... 120 浆液扩散半径 ........................................................................... 123 采后开始灌浆时间 ................................................................. 123 灌浆流程 ......................................................................................... 124 选择灌浆材料 ........................................................................ 124 浆液的制备 ............................................................................ 124 灌浆管道 ................................................................................ 126 灌浆管理 ......................................................................................... 133 10 、结论 .............................................................................................. 135 致谢 ........................................................................................................ 136 XI 参考文献 ................................................................................................ 137 附录 A .................................................................................................... 138 附录 B .................................................................................................... 154 1 前言 通过对 九道岭矿下水平通风系统改扩建及防灭火工程的设计，了解井巷开拓和布置的方式、方法，掌握矿井通风系统设计以及其优化改造，掌握利用三相泡沫防灭火技术对矿井火灾进行治理的相关内容。 九道岭矿井通风系统改扩建设计是整个设计内容的主要部分。 九道岭矿于 20xx 年 10月 20 日投入生产，矿井分为上下两个水平，目前上水平已经基本采完，现正开采下水平，由于到下水平通风路线延长，阻力增大，通风机能力明显不足。 为了保证井下安全生产，急需对现有通风系统进行改扩建，建立一个安全可靠、技术先进、经济合理的矿井通风系统。 另外通过这次设计，能 够深化本科四年专业知识的综合运用和实践，还能为九道岭矿提供一些参考的数据和资料，具有一定的现实意义。 设计的第二个部分是九道岭矿三相泡沫防灭火工程设计。 矿井火灾是九道 岭矿生产的主要灾害之一，严重威胁矿工的生命安全和矿井的安全生产。 在矿井发生火灾时可以向封闭火区注入三相泡沫 、泥浆等 ，使火区与空气隔绝，达到灭火目的，或者生产过程中向采空区注入三相泡沫 等 达到预防火灾的目的。 三相泡沫技术越来越成熟 ，被 越来越多的运用到各大煤 矿，因 此做此设计对以后的工作学习有很大好处。 2 矿井概况 行政隶属、 设计开发历史 九道岭煤矿初步设计于 1990 年 5 月由《东北内蒙古煤炭联合公司沈阳煤矿设计院》设计完成，设计生产能力 750kt/a，原东煤公司以东煤基字（ 90）第 592 号文批准， 1991年原国家能源投资公司进行设计复查，以能煤技（ 91） 322 号文批复。 1993 年 10 月九道岭煤矿正式开工建设，由于地质等原因于 1995 年 3 月缓建。 20xx 年 7 月受建设单位委托，根据国家计委投资司函〔 20xx〕 125 号和中国国际工程咨询公司咨能便函〔 20xx〕 16 号文件，沈阳煤矿设计院编制了“九道岭煤矿项目恢复建设方案”， 20xx 年 2 月国家发展计划委员会以《国家计委关于辽宁九道岭煤矿和三台子二井建设方案的批复》（计基 [20xx]67号）文件，同意九道岭煤矿恢复建设。 当时正值原北票矿务局转制时期，矿井实际开始恢复建设时间为 20xx 年 5 月 10 日。 矿井于 20xx 年 10 月 20 日投入生产。 原矿井设计能力为 ，技改后生产能力为 Mt/a。 交通位置 矿井位置 九道岭煤矿位于辽宁省锦州市义县境内，在阜新煤田南部，义县大凌河以北。 北距阜新 65km，西北距北票 95km，南距义县 17km,距锦州 60km。 矿区地理坐标： 东经 120176。 18′ 00″～ 120176。 24′ 00″ 北纬 41176。 35′ 00″～ 41176。 39′ 00″ 井田面积 平方公里。 交通 铁路：新（立屯）义（县）铁路从井田西北通过，距九道岭车站 ，距李金车站。 公路：井田西北有阜（新）锦（州）公路通过，进场公路接口点为义县观音堂，据 3 工业场地 ，公路（沥青路面未形成）已投入使用。 交通位置见图 11。 图 11 交通位置图 Traffic location map 地 质概况 地层 矿区内地层自下而上有上侏 罗统义县组（ J3y），沙海组（ J3sh）、阜新组（ J3f） 及第四系（ Q）地层，现分述如下： 义县组三段（ J3y3）：由灰白色、灰色及灰紫色流纹岩、安山岩、流文安山集块岩等中～酸性火山岩组成。 沙海组（ J3sh）：可划分为四个段，由老至新分述如下： 一段（ J3sh1）：岩性以紫色砾岩为主，砾石成分花岗片麻岩、角闪片麻岩、千枚岩 4 等变质岩组成。 分选差、磨园差，本段有东南向北西岩性逐渐变细，所不同之处只是颜色呈灰绿色。 颜色由紫红色变为灰绿色，层段厚度 14～ 126m。 二段（ J3sh2）：岩性以黄褐色、灰绿色黄绿色砾 岩及粗砂岩夹薄层粉砂岩及薄煤层，层段厚度 164～ 625m。 三段（ J3sh3）：本段以灰白色、浅灰色砂岩粉砂岩为主，本段为矿区内主要含煤段，共含 10 个煤组，可采煤层 5 个，其中 5 煤组为全区可采煤层， 2 煤组为局部可采煤层， 8 煤组只见零星可采点未予算量。 本段于 4 煤组顶板以上含有大量植物化石。 层段厚度 28～ 186m。 四段（ J3sh4）：上部以砖红色细砂岩 为主，夹砖红色砾岩，厚度 200～ 250m左右，岩石比重大，含有铁质。 下部以灰绿色粉砂岩与灰绿色砾岩互层为主，厚度 200～ 300m左右，于中上部夹有 不可采煤层。 阜新组（ J3f）：本组主要以灰色砂岩、砾岩为主，有黑色泥岩，中下部夹有薄煤或煤线。 厚度 0～ 300m左右。 第四系（ Q4）：主要由腐植土、粘土、亚粘土、砂及砾石等松散沉积物组成。 厚度～ ，不整合于下伏各组地层之上。 煤层及煤质 本区含煤地层为上侏罗统沙海组（ J3sh）和阜新组（ J3f）。 含煤地层向斜长轴方向北北东向，短轴方向为北东向。 地层倾角缓，向斜翼部 8～ 12176。 ，轴部 5176。 ，西北翼长3600m，东南翼长 300m。 沙海组（ J3sh） ： 含煤建造岩性组合特征为灰黑色砂质泥 岩、灰色砂岩、砂砾岩及煤层组成。 该组共赋煤 10 个煤组，含 5 个可采层，其中 5 煤组沉积普遍，厚度较大，为全区可采煤层， 2 煤组为局部可采煤层，其余煤层为零星可采煤层，层段厚度 700～ 1000m。 阜新组（ J3f） ： 本组主要以灰色砂岩、砾岩为主，有黑色泥岩，中下部夹有薄煤或煤线，厚度 0～ 300m左右。 a、 煤层 本矿井所开采煤层为 5 煤组。 5 煤组沉积普遍，厚度较大，为全区可采煤层， 4 煤组可分为 4 4 4 煤层分别计量， 2 煤组为局部可采煤层。 矿区可采煤层累计厚度为 ～。 现将开 采煤层特征叙述如下： 2 煤组位于沙海组（ J3sh）之中上部，可采厚度 ～ ，平均 m，埋藏深 5 度为 ～ ，主要分布于井田深部，煤层比较稳定，结构简单，夹矸层数 1～2 层，夹矸岩性以粉砂岩、泥岩为主。 煤层顶底板岩性以细砂岩、粉砂岩及中砂岩为主。 42 煤层位于沙海组（ J3sh）中下部，沉积较稳定，厚度较大，局部发育并可采。 可采厚度 ～ ，平均厚度 ；埋藏深度为 ～ ，煤层结构复杂，夹矸层数 1～４层，夹矸岩性为泥岩、粉砂岩。 煤 层顶板岩性为深灰色砂质泥岩，底板岩性为粗砂岩。 与 43 煤层间距。 43 煤层位于沙海组（ J3sh）中下部，沉积稳定，厚度较大，局部发育并可采。 可采厚度 ～ ，平均厚度 ，埋藏深度为 ～ ，煤层结构复杂，夹矸层数 1～ 8 层，夹矸岩性为泥岩、粉砂岩。 煤层顶板岩性为深灰色砂质泥岩，底板岩性为粗砂岩。 与 4 煤组间距。 4 煤层位于沙海组（ J3sh）中下部，煤层沉积稳定，厚度较大，全区发育并可采。 该组煤层向深部合并变厚，向南部分叉，一般厚度 ～ ，平均厚度 m。 埋藏深度为 1029～ 米 ，煤层结构复杂，夹矸层数多达 10 层 ,夹矸岩性以泥岩、粉砂岩、砂岩为主；煤层顶板岩性为深灰色砂质泥岩，底板岩性为泥岩、砂岩，为矿井主采煤层。 与 5 煤组间距 m左右。 5 煤组位于沙海组（ J3sh）中下部，煤层沉积稳定，厚度较大，全区发育并可采。 可采厚度 ～ m，平均厚度 m。 埋藏深度为 ～ m。 煤层结构较简单～较复杂，夹矸层数 2～ 5 层 ,夹矸岩性以泥岩、粉砂岩、砂岩为主；煤层顶板岩性为深灰色砂质 泥岩，底板岩性为泥岩、砂岩，为矿井主采煤层。 与 6 煤组间距 m左右。 煤层特征见表 11。 b、 煤质 该矿区可采煤层煤类以长焰煤为主，次为气煤。 黑色，沥青光泽及玻璃光泽，黑褐色条痕，具节理及贝壳断口，为半亮型及半暗型煤。 经洗选后，比重小于 的为洗煤回收，回收率 %，该区煤属易选，为中等可选煤。 本区为中灰中硫低熔灰分煤，煤炭用途主要为工业动力及民用用煤。 本井田的煤焦油产率普遍较高，长焰煤的焦油产率平均值为 %，气煤的焦油产率平均值为 %，且长焰煤与气煤的角质层厚度均小于 9 mm， 所以本井田的煤也可以作为炼油用煤。 收集以往煤质资料如 表 12。 6 表 11 煤层特征表 Tab. 11 Coal seam characteristics table 煤层 全层厚度（ m） 可采厚度（ m） 夹矸厚度（ m） 夹矸层数 层间距（ 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 煤的工业分析表 Coal industry analysis table 煤层 煤种 Mad% Ad% Vdaf% Std% 发热量 MJ/Kg ARD 2 CY 42 CY 43 CY 4 CY QM 5 CY QM 区域 地质 构造。