綜合機(jī)械化超高水材料袋式充填采煤技術(shù)要求-編制說(shuō)明

《綜合機(jī)械化超高水材料袋式充填采煤技術(shù)規(guī)范》編制說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)編制組一、工作簡(jiǎn)況（一）任務(wù)來(lái)源本標(biāo)準(zhǔn)的制定計(jì)劃由中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)歸口上報(bào)并執(zhí)行，經(jīng)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)，正式列入 2016年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃，項(xiàng)目編號(hào)為20161825-T-603，項(xiàng)目名稱為《綜合機(jī)械化高水材料充填采煤技術(shù)要求》 ，起草單位為中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)有限公司等。（二）協(xié)作單位本標(biāo)準(zhǔn)制定的協(xié)作單位主要有冀中能源集團(tuán)有限責(zé)任公司、國(guó)家能源充填采煤技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河北充填采礦技術(shù)有限公司、冀中能源股份有限公司、河北煤炭科學(xué)研究院。（三）主要工作過(guò)程（1）建立標(biāo)準(zhǔn)起草組該標(biāo)準(zhǔn)提出后，于2016年獲國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)立項(xiàng)，2016年12月成立了由冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)有限公司、國(guó)家能源充填采煤技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等組成的標(biāo)準(zhǔn)起草組。（2）形成標(biāo)準(zhǔn)草案標(biāo)準(zhǔn)起草組于2016年12月啟動(dòng)本文件的調(diào)研工作，并于2017年5月底前完成了相關(guān)資料的收集和分析工作。起草組經(jīng)多次組內(nèi)研討，確定了標(biāo)準(zhǔn)的框架和主要內(nèi)容，并于2017年10月形成了標(biāo)準(zhǔn)草案稿。（3）征求意見階段標(biāo)準(zhǔn)起草工作組先后召開了多次組內(nèi)研討會(huì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了討論。根據(jù)專家意見，起草組對(duì)草案內(nèi)容進(jìn)行了修改，于2018年12月底形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。（四）主要起草人及所做的工作本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人為楊忠東、張黨育、孫春東、高會(huì)春、盧志敏、李繼升、楊洪增、秦大健、宋佳、劉富、鄭厚發(fā)等。根據(jù)任務(wù)分工，孫春東主要做了制定詳細(xì)工作計(jì)劃，盧志敏、李繼升、楊洪增、秦大健等進(jìn)行了前期資料的收集、標(biāo)準(zhǔn)制訂初稿的起草以及標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿的討論修改等工作，其他人員也都一起參與了調(diào)研，多次開會(huì)討論，共同修改1完善標(biāo)準(zhǔn)。二、編制原則和主要內(nèi)容說(shuō)明（一）編制原則本標(biāo)準(zhǔn)的編制原則主要包括：（1）本標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)和編寫上嚴(yán)格按照 GB/T1.1-2009的規(guī)范要求。（2）本標(biāo)準(zhǔn)的編制注意協(xié)調(diào)一致的原則，與已經(jīng)發(fā)布的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相協(xié)調(diào)。（3）本標(biāo)準(zhǔn)的編制堅(jiān)持普遍性原則，廣泛征求各生產(chǎn)單位、使用單位、科研單位與檢測(cè)單位的意見和建議。（二）主要內(nèi)容說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了綜合機(jī)械化超高水材料袋式充填開采的術(shù)語(yǔ)和定義、適用條件、制漿輸送工藝系統(tǒng)、袋式充填工作面、袋式充填開采工藝流程、地表變形及井下礦壓監(jiān)測(cè)等技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦井下綜合機(jī)械化壁式開采， 不適合俯采和放頂煤開采工作面。規(guī)范性引用文件列出了該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性引用文件。術(shù)語(yǔ)與定義收錄了本標(biāo)準(zhǔn)中涉及的19條術(shù)語(yǔ)和定義，包括超高水材料、充填袋、制漿系統(tǒng)、混合裝置等。超高水材料強(qiáng)度要求基于各使用單位的廣泛要求、生產(chǎn)單位的實(shí)際生產(chǎn)情況，同時(shí)國(guó)家能源充填采煤技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)材料研究所通過(guò)長(zhǎng)期大量的實(shí)驗(yàn)， 對(duì)全國(guó)多個(gè)生產(chǎn)廠家和使用單位的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，最終確定了本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的單軸抗壓強(qiáng)度指標(biāo)，見表1，其中河北紫晨超高水材料有限公司檢測(cè)報(bào)告見附件1，其實(shí)驗(yàn)方法按本標(biāo)準(zhǔn)附錄A的規(guī)定進(jìn)行，該方法以MT/T420-1995中的實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（其中Q/HBCT01-2016見附件2）中廣泛應(yīng)用的檢測(cè)方法，確定了本標(biāo)準(zhǔn)附錄 A（見附件3）中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法。2表1工業(yè)品各齡期單軸抗壓強(qiáng)度（下限值）單位為兆帕水灰比單軸抗壓強(qiáng)度4h1d3d7d3:11.001.601.802.004:10.500.751.001.155:10.300.500.650.806:10.200.400.500.607:10.150.250.350.408:10.100.200.250.30超高水材料充填系統(tǒng)組成超高水材料中AA料、BB料預(yù)先加水?dāng)嚢杌罨?，之后分別與A料、B料制備成成品漿，分別輸送到存儲(chǔ)池（二級(jí)攪拌系統(tǒng)）中，由輸送泵（或自流管）通過(guò)雙液匹配及流量控制系統(tǒng)送入井下，經(jīng)過(guò)混合裝置將混合漿體輸送至工作面采空區(qū)充填袋內(nèi)。整個(gè)充填系統(tǒng)主要由制漿系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)等組成，制漿系統(tǒng)和控制系統(tǒng)一般布置在充填站中。充填制漿系統(tǒng)主要包括粉料倉(cāng)、蓄水池、稱量及投料裝置、一級(jí)攪拌裝置、二級(jí)攪拌池（儲(chǔ)漿池）等。儲(chǔ)料能力滿足生產(chǎn)能力要求，可根據(jù)運(yùn)輸條件、儲(chǔ)料能力設(shè)定儲(chǔ)料比例；制漿系統(tǒng)用水滿足充填能力要求，水溫大于18°C，pH值宜大于7。根據(jù)礦井深度、管路工況條件，確定輸送方式。輸送系統(tǒng)整體主要由輸送泵（或自流管）、輸送管路與漿體混合裝置組成。輸送系統(tǒng)能力應(yīng)與制漿能力相匹配。4.5袋式充填工作面綜合機(jī)械化超高水材料袋式充填開采的采煤作業(yè)面系統(tǒng)布置與傳統(tǒng)的完全垮落法綜合機(jī)械化采煤作業(yè)面相同。充填作業(yè)面布置在充填支架后頂梁控頂區(qū)域， 充填袋吊掛在袋式充填支架掩護(hù)梁和后頂梁上，充填漿體通過(guò)掩護(hù)梁預(yù)留孔輸送至充填袋內(nèi)。 分漿管安裝有三通和閥門控制流入充填袋內(nèi)漿體的流速。 充填完畢后，對(duì)管路進(jìn)行清洗，待充填體凝固后（根據(jù)不同條件確定凝固時(shí)間）進(jìn)行移架工作。4.6綜合機(jī)械化袋式充填液壓支架3基本支架為多立柱支撐式液壓支架。 頂梁分為前頂梁與后頂梁，前頂梁掩護(hù)采煤作業(yè)，后頂梁掩護(hù)充填作業(yè)。在同等采礦地質(zhì)條件下，多立柱支撐式液壓支架支護(hù)強(qiáng)度參照綜合機(jī)械化采煤工作面的液壓支架。在基本支架的基礎(chǔ)上，在后部頂梁下、底座上安裝垂直于煤壁的縱向隔板，使基本架分組隔離充填。充填袋材料質(zhì)量滿足 GB/T20105-2006《風(fēng)筒涂覆布》要求。充填袋拼接抗拉強(qiáng)度宜大于0.15MPa，在0.01MPa下不能出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。4.7袋式充填開采工藝流程漿體制備及輸送工藝流程包括生產(chǎn)前的準(zhǔn)備、 制漿與輸送、清洗與清理、維護(hù)與檢修四個(gè)步驟。制漿輸送工藝流程如下：（1）計(jì)算采空充填區(qū)域體積，確定制漿方數(shù)。（2）開啟制漿系統(tǒng)。（3）開啟流量控制及雙液匹配系統(tǒng)，開始進(jìn)行漿體輸送。（4）根據(jù)井下充填空間的大小，調(diào)整制漿方數(shù)。（5）充填完畢后，采用高壓風(fēng)水對(duì)管路進(jìn)行清洗。（6）充填作業(yè)工藝流程及技術(shù)要求4.8充填作業(yè)工藝流程包含充填前的準(zhǔn)備、充填、管路清洗和現(xiàn)場(chǎng)清理四個(gè)步驟。充填作業(yè)工藝流程如下：（1）采煤移架后，充填空間達(dá)到要求的充填步距，清理充填空間并掛設(shè)充填袋。（2）掛設(shè)好充填袋后，對(duì)充填袋進(jìn)行壓風(fēng)充氣，使充填袋處于鼓起狀態(tài)。（3）充填袋充氣