灌浆系统设计

1、矿井灌浆系统改造设计、灌浆量计算一）灌浆站：东风井设置1个灌浆站，其搅拌池容积为47m*1m*1m 的，配备2台搅拌机，其灌浆能力为25m 3/h。西风井建立有临时灌浆站，其搅拌池容积为30m*1m*1m 的，配备1台搅拌机，其灌浆能力为10m 3/h。二）日需灌浆量按公式 Q =（Q 土+Q 水）*0.93=（G*K/ Y11+11*5* G*K/Y ） *M。其中G :日产量；K灌浆系数，取0.035 ;M灌浆系数，取0.93 ;Y煤的容重，取1.4。则各采区灌浆量计算结果见表1 ,计算原则为各采区生产能力最大时期所需灌浆量。表1矿井各采区灌浆量计算管道名称灌浆量万t/a最大日产量 t/d

2、日灌浆需土量m3/d日灌浆需水量m/d日灌浆量m3/d西一采区1705152142779856西二采区1404242117642705西三采区324981827014851632西部采区（两个 回采面）3921187932717971975东三米区1334030111610670东四采区1865645155854938东部采区（两个 回采面）319966726614621607三）能力核算：东西风井临时灌浆站按照日灌浆840m 3反算，仅能满足西部采区年产181万吨的灌浆量，灌浆能力不足，必须对东风井灌浆站进行改造， 并在新西风井建成后， 建立新西风井灌 浆能力120m 3/h以上的永久灌浆站

3、。二、灌浆管路选型一）管径选型泥浆在管道中的流动时，其实际流速必须大于临界流速，泥浆才能正常流动而不致堵管和沉淀，各种管径的临界流速查 采矿设计手册，并根据数理统计法利用下式对不同管径的临界流速进行 推算：Vi/V2=（d i/d 2） 1/3式中：V1、V2分别为内径d1、d2管径的临界流速，具体见表管道中泥浆的实际流速根据下式计算：V =4 XQ/ （3600 X3.14 Xd2）式中：V管内泥浆实际流速，m3/sd 试选管径， mQ 小时灌浆量，m 3/h经过试算，为保证泥浆的实际流速大于临界流速，选择了改造 后的灌浆管径为 D159mm 。二）壁厚选型1 、泥浆容重计算：y浆=y水 Q

4、 水 + y土 Q 土 / （Q 水+Q 土）Q 水： Q 土=5:1贝h浆=1*5Q 土 + 2.1*Q 土/ （5Q 土+Q 土）=1.183t/m 32、管内压力计算：P = 10.79H* Y浆/1000P管内压力，取 P=10.79 yH ;H 输浆管两端落差， m ；Y泥浆密度，t/ m 3;立管下口压力为：10.79* (480+23 ) * 丫 浆1000 = 6.42Mpa其他管内最大压力见表 23、壁厚计算8= 0.5*d*(0.0102Rc+0.0041P)/( 0.0102RC -0.0133P)1/2 -1+af+b其中8管壁厚度；d 管内径，mm ;Rc许用应力，无

5、缝钢管取800 X98.0665Kpa ;af管壁厚度不均的附加厚度，无缝钢管af=1.02.0mm ;b 垂直管道磨损量的附加厚度，根据不同用途(采区上山、 总回风巷)及服务时间的长短1.04.0mm。考虑西一 8煤上采区和西三采区灌浆，设计在西二-480找孔巷 道封闭墙外和东四灌浆立管下口各设置一个减压阀，出口压力控制在。立管下口的壁厚8=5.01+2+4=11.01mm选择D159*12mm的无缝钢管作为立管下口的连接管路。井下各上山段的壁厚经过计算，最终管路壁厚选择结果见表 2内容泥浆实际流速临界流速水头损失最大压力选择管路高压法兰长度备注路段m/sm/smKpammMpam直管段05

6、646159*1010503已施工12段1.641.6001500159*65.01723段1.641.60201947159*65.01082由矿施工34段1.641.60153128159*65.0848西部米区450045段1.641.60263032159*86.0144456段1.641.6022721159*86.09967段1.641.6032713159*86.016678段1.641.6012674159*86.03989段1.641.6023123159*86.0137910 段1.731.5994742159*86.0421111 段1.641.60141515159*86.07821112段1.641.6011372159*86.066由中标单位施1213段1.641.60243301159*86.01346工东部米区23001415段1.641.6011480159*86.0421516段1.641.6011495159*86.0771617段1.641.6092473159