袋式充填工艺标准.doc
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袋式充填工艺标准.doc
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ICS
D15
Q/HMK
邯郸矿业集团有限公司企业标准
Q/HMK009—2012
超高水材料袋式充填工艺操作标准
TheOperatingStandardoftheHighly-Water-AbsortingMaterialBackfillingwithBags
2012-01-18发布
2012-01-18实施
邯郸矿业集团有限公司发布
Q/HMK009—2012
前言
本标准依据GB/T1.1-2009标准化工作导则第一部分标准的结构和编写编制。
本标准由邯郸矿业集团有限公司,中国矿业大学提出;
本标准由邯郸矿业集团有限公司、中国矿业大学归口;
本标准主要起草人:
孙春东、胡海江、冯光明、马民乐、李凤凯、王春耕、赵玉泉、卢志敏、
李永元、沈雅娟。
6
超高水材料袋式充填工艺操作标准
1 范围
本标准规定“超高水材料袋式充填工艺”适用范围、材料要求、操作过程。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T15663煤矿科技术语
GB/T10654-2001高分子多孔弹性材料拉伸强度和拉断伸长率的测定
GB/T5748-85作业场所空气中粉尘测定方法
GB12573-90水泥的取样方法
GB/T15789-2005土工布及其有关产品 无负荷时垂直渗透特性的测定
2010煤矿安全规程
建筑物下、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤的开采规程(2000年)
3 术语和解释
超高水材料Highly-Water-Absortingmaterial
水体积份额在95%~97%(水灰比约6.5:
1~11:
1)之间调整的水硬性材料称为超高水材料。
该材料含等量A和B两种组分,并分别复合超缓凝剂AA与复合速凝剂BB形成单一浆体,可数小时乃至数十小时不凝结,当两种浆体混合后,可快速凝结。
凝结时间可据需要在20~90分钟内调节。
煤矿充填开采法backfillingofcoalmine
将充填材料充填采煤工作面,及时地充满采空区全部空间,形成有效的支撑体系,适时有效地支撑采空区上覆变形顶板岩层,从根本上控制顶底板采动破坏与变形,达到既保护地面村庄等建筑物、水体,又提高底板承压水上采煤安全性,同时达到高采出率方式回收的目的的一种煤矿开采方法。
袋式充填backfillingwithbag
采用柔性模板(袋状)限定超高水材料浆体的一种充填工艺。
充填支架hydraulicsupportforbackfilling
为了安全、高效地完成充填过程而专门设计使用的综采液压支架。
充填主管路mainpipeline
充填时输送A、B单浆的充填管路。
混合管路mixedpipeline
充填时输送A、B混合后浆体的充填管路。
工作面分料管pipelineforalloting
将充填混合浆体输送至各充填袋的分支管路。
4 “超高水材料袋式充填工艺”充填材料及辅助用料的要求
4.1 充填材料
4.1.1 超高水材料的取样
按照GB12573-90进行取样。
4.1.2 胶凝时间
胶凝时间最快不大于20min,最长不得大于60min。
且具体凝结时间可根据需要在20~60min之间进行调节。
4.1.3 单轴抗压强度
4.1.3.1试块制作及养护
采用70.7mm×70.7mm×70.7mm的模具进行试块的制作。
试块的养护温度20°±2°,相对湿度50%。
4.1.3.2单轴抗压强度要求
各规格产品抗压强度不得低于表1规定。
表1
序号
95%
96%
97%
8h
0.40
0.30
0.20
24h
0.70
0.50
0.40
3d
0.90
0.60
0.45
7d
1.00
0.65
0.50
15d
1.10
0.70
0.55
4.2 充填用辅助材料
4.2.1 充填袋要求:
——充填袋的渗透率小于0.1mm/s,测试方法按照GB/T15789-2005要求执行。
——充填袋的抗拉强度在100kPa以内,测试方法按照GB/T10654-2001要求执行。
——充填袋要求阻燃、防静电。
4.2.2 其他辅助材料要求:
其它辅助材料应达到矿用产品安全标准,并符合《煤矿安全规程(2010年)》的规定。
5 “超高水材料袋式充填工艺”适用范围
5.1 “超高水材料袋式充填工艺”适用于煤矿长壁开采工艺,可以进行解放“水体下、铁路下、建筑物下和承压水上”的呆滞资源的特殊开采;也可以应用于普通条件开采,以减小完全垮落法管理顶板带来的各种灾害,实现安全开采。
5.2 推荐使用“袋式充填”专门综采液压支架,以提高工作效率。
6 “超高水材料袋式充填工艺”施工准备
6.1 充填泵站及管路
6.1.1超高水材料在运输贮存时不得受潮和混入杂物。
应与其它品种材料分别贮存,不得混杂。
从包装日起,产品在地面正常情况下干燥贮存期2个月,在井下视潮湿情况为1~7天。
6.1.2 地面及设备应保持干燥、整洁,不允许出现积尘、积水。
6.1.3 配比搅拌系统的检修
检修按照周期可分为三种形式,即:
日检、周检和月检。
a)日检
日检的顺序和内容为:
计算机自动控制的灵活性检修、气动阀门开启有效性的检修、渣浆泵的基本工况检修、料位指示系统的检修、搅拌池底的杂物清理。
b)周检
周检的顺序和内容为:
计算机自动控制的灵活性检修、数字显示仪的校正、气动阀门开启有效性的检修、渣浆泵的基本工况检修、流量控制系统的检修、、料位指示系统的检修、搅拌池底的杂物清理。
c)月检
月检需要进行停工检修,对一个月以来日检、周检的主要问题进行综合治理,并打水进行检测检修或更换效果。
检修的顺序和内容与周检相同。
6.1.4 配比搅拌系统注意事项
a)充填开始之前,随即对材料进行取样,进行简单的试配试验,检验实验室配比状况是否符合实际情况。
b)上料段管路不得有残留充填料,避免吸潮变质堵塞管路,称料筒内保持干燥,不得有残留料;
c)每月需对称量传感器进行调校,保其准确计量;
d)搅拌桶必须冲洗干净,如有结块或沉积物,必须当班处理;
e)搅拌桶出料口至搅拌池段应保持没有沉积物,没有残破编织袋等杂物;
f)柱塞泵要加强保养,各接头处确保可靠连接,泵料口外段,管路外表面易磨损处需使用旧皮带包裹,保护管路;
g)两管流量需控制,A料、B料的比值大于1小于1.05 ;
h)整个搅拌系统、柱塞泵及操作室要保持干净整洁,不得有积尘。
6.1.5 充填结束后须冲洗管路,保持管内畅通;充填主管路6个月内需要进行一次检验,防止管路淤积;混合管路1个月检查一次,防止管路淤积或管内污垢掉落造成堵管。
6.2 充填工作面
6.2.1 主要用具:
消防水带、充填袋注2、编织袋注1、梯子或脚手架注1、聚乙烯塑料绳注2、铁锹。
注1:
采高大于2.5m时使用。
注2:
防火、防静电、有煤安标志。
6.2.2 作业条件
6.2.2.1 采用超高水材料袋式充填专用综采液压支架。
6.2.2.2 充填区域内通畅,没有冒落矸石或倒塌的充填体堵塞通道。
7 充填施工过程
7.1 充填流程图
图1超高水材料袋式充填流程
7.2 充填泵站
7.2.1 工艺流程
首先按照充填空间的测算和经验确定充填方数;按照日检流程进行检修后,进行试制浆,制浆量为储浆池的90%;打开渣浆泵;观察流量计,调节阀门,使得双管流量匹配;然后进行制浆、输送的正常阶段;结束后采用高压水和(或)高压风进行管路的清洗。
7.2.2 注意事项
a)充填泵站由于粉尘过大,需要安装除尘设备,按照GB/T5748-85的规定,粉尘不宜超过50mg/m3。
泵站人员需有劳动保障用品。
b)需要人工上料时,建议满足表2要求。
如果能力超过150m3/h时,建议采用自动上料系统。
表2
充填能力
60m3/h
100m3/h
150m3/h
工作时间/h
2
3
5
2
3
5
2
3
5
需用最少人员/个
4
4
6
6
6
8
6
8
10
c)充填泵站与工作需要有专门电话联系,充填过程中需经常沟通充填泵站浓度问题。
d)改变配比后,泵站需要通知工作面,监视料浆情况。
e)充填完毕后,清洗搅拌桶和储浆池。
f)记录充填方数、材料用量。
7.3 充填工作面
7.3.1 充填过程
a)量测充填区域的尺寸,然后计算充填总数,并通知泵站;
b)清理掉倒塌的充填体及冒落的矸石,将充填区域底板清理平整;老空方向出现尖锐冒矸时,需采取措施严禁尖锐冒矸与包体直接接触;
c)挂设充填袋时,尽量要先挂前上方,再挂后上方,之后固定中前方,待挂设完成后,将充填袋拉直拽平,使得充填袋紧贴四周固定体(支架或充填体);
d)开始充填时,先观察充填浆体的变化,当目测浆体达到要求时方可将充填管伸入充填入口内,并扎紧;
e)充填过程中,每个充填袋均需要有专人进行观察,防止充填浆体直接冲击充填袋;
f)充填袋充满后,将伸入充填袋内的分料管抽出,并将入浆口用塑料绳扎紧,并同时关闭此通路的阀门,然后将管路用高压水和(或)压风冲洗干净;
g)充填快结束时,需要计算后续所需方数,然后通知泵站;并且随着充填的进行与泵站沟通,防止制浆过多;
h)充填结束后,收整充填工具、冲洗工作面。
7.3.2 充填过程注意事项
a)充填开始后,如果发生机械故障,不能继续充填时,采用高压水和(或)压风将充填管路清洗干净;
b)包体破裂漏浆时,关停通向此充填袋的阀门,并且迅速冲洗分料管;如充填高度不到采高的一半,需重新挂袋充填。
c)管路堵塞后,需立即停泵,浆混合段浆体迅速放掉并冲洗;如主管路堵塞时,需放掉单浆放到事故池中,处理堵管。
d)有人在支架后方工作时,严禁操作支架。
e)需要采用高压水和(或)压风进行管路清洗时,高压水管和风管需要固定好,防止伤人。
f)制定《充填堵管应急预案》,并有专门的“事故池”。
g)如果采高大于2.5m,支架后方挂袋时,需架设梯子或脚手架,工人需配备安全带。
8 充填效果
8.1建筑物下、铁路下采煤,地面须建立地表观测站,监测地表变形情况。
水体下、承压水上采煤时,井下需有涌水量、顶板或底板破坏的观测手段。
8.2建立充填区队的充填率考核机制;袋式充填充填率不能低于90%。
8.3建筑物下采煤、铁路下采煤
根据《建筑物下、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤的开采规程(2000年)》的有关规定,建筑物下、铁路下开采时,充填采煤后其地表下沉有如下要求:
——水平变形:
ε≤4mm/m;
——曲率变形:
K≤0.4×103/m;
——倾斜:
i≤6.0mm/m。
保证地表建筑物在二级破坏以内。
8.4水体下采煤、承压水上采煤
充填开采后,需保证顶板或底板的导水裂隙带与水体或承压水高度之间存在至少5m厚的隔水带岩层。
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- 关 键 词:
- 充填 工艺 标准