袋式充填工艺标准

ICSD15Q/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（报批稿）2012-01-18发布2012-01-18实施邯郸矿业集团有限公司发布Q/HMK009—2012I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。Q/HMK009—20121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。Q/HMK009—201224“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%8h0.400.300.2024h0.700.500.403d0.900.600.457d1.000.650.5015d1.100.700.554.2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。Q/HMK009—201236“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Q/HMK009—201246.2.2.1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充填流程图蓄水池A料料仓AA料料仓称料斗称料斗称料斗搅拌桶搅拌桶储浆池蓄水池B料料仓BB料料仓称料斗称料斗称料斗搅拌桶搅拌桶储浆池充填管路充填混合管路充填工作面图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。Q/HMK009—20125表2充填能力60m3/h100m3/h150m3/h工作时间/h235235235需用最少人员/个4466686810c)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%。Q/HMK009—201268.3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。_________________________________