煤層注水設(shè)計(jì)

1、青海海 泰煤業(yè)有限責(zé)任公司鐵邁煤礦11010綜放工作面煤層注水設(shè)計(jì)一、前言：煤層注水是減少采煤工作面粉塵產(chǎn)生的最基本、最有效的措施， 通過煤層注水一般除塵率可達(dá) 60-80%，煤層注水是通過鉆孔將壓力 水注入煤層中，使煤層得到預(yù)先濕潤，增加煤體的水分，減少采煤 時(shí)的粉塵產(chǎn)生量，防止煤塵堆積，避免煤塵爆炸，同時(shí)對(duì)煤層中的 瓦斯有提前均勻釋放的作用。因此，我礦決定進(jìn)行煤層注水，以減 少粉塵產(chǎn)生量，改善井下作業(yè)條件。二、11010工作面概述：1、11010 工作面位置：11010 工作面位于一采區(qū)上山南側(cè)上部，東臨尚未開采的 11030 工作面，南鄰 F4、F5 斷層交匯區(qū)，西鄰淺部未開采區(qū)，北臨軌

2、道暗 斜井保護(hù)煤柱工作面對(duì)應(yīng)地表為荒山地帶，無水體及建筑物，地面 標(biāo)咼 +32173241m 平均 +3229n,工作面標(biāo)咼 +3030 3058m平均+3044m 工作面平均采深 185m2、煤層賦存特征工作面設(shè)計(jì)開采下煤層，煤層厚度 2 10m,平均8.39m,煤層內(nèi) 含多層夾矸，夾矸分布不穩(wěn)定，切眼掘進(jìn)時(shí)見2.0m厚夾矸，夾矸巖性為油頁巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖,本煤層為長焰煤,屬于易自燃煤層, 自燃傾向等級(jí)為 I 級(jí),煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性,煤塵爆炸為 40%。頂板巖性為深灰色泥巖，一般厚度為1.2 4m中厚層狀構(gòu)造,局部薄層狀，較破碎，其上部見一層 24m油頁巖，頁片狀。老頂 為厚層狀細(xì)沙巖或粉

3、砂巖，硬度系數(shù) 45。底板一般有一層0.4 1.5m厚的泥巖為偽底，其下部為細(xì)沙巖 或粉砂巖，厚度10m以上，巖性為淺灰-深灰色，中厚層狀，具小型 交錯(cuò)層理，裂隙較發(fā)育。工作面煤質(zhì)指標(biāo)為 :原煤灰分為 13.32%，揮發(fā)分為 44.15%，水 分為 2.26%，硫分為： 0.90%，發(fā)熱量為 25.65MJ/kg.3、工作面巷道布置工作面采用走向長壁式布置，工作面切眼長71m工作面走向長267.3 m，煤層傾角17.5 °。4、采煤方法根據(jù)工作面巷道布置及機(jī)械設(shè)備配備情況 ,11010 工作面采用走 向長壁綜合機(jī)械化放頂煤方法開采，一次采全高，全部垮落法控制 頂板。三、施工注水孔的設(shè)

4、計(jì)（一）、注水方式選擇根據(jù)本工作面煤層賦存情況及煤巖層特性，工作面巷道布置方 式，采煤方法，結(jié)合臨近工作面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，決定采用在工作面回 風(fēng)順槽中平行于工作面向煤體打長鉆孔注水方式，采用MK-4型鉆機(jī)鉆進(jìn)施工，配50mn鉆桿，鉆孔孔徑為65mm由于本礦靜壓水壓 力較小，故采用動(dòng)壓注水的方式。二）、煤層注水參數(shù)1、鉆孔孔長計(jì)算L=L1-M式中： L 鉆孔長度， m;L1 工作面長度， m;M 濕潤半徑，根據(jù)煤層透氣性參數(shù)、以往經(jīng)驗(yàn)及本礦實(shí)際取 10 m;則 L=71-10=612、鉆孔間距B=2*M式中： B 鉆孔間距， m；M 濕潤半徑， m；則： B=2*10=20 m.3、鉆孔孔徑： 65

5、mm;4、鉆孔傾角：按照實(shí)際的煤層傾角、厚度及鉆桿百米下沉量 1-3%綜合計(jì)算，取鉆孔傾角為 15°。5、封孔長度及工藝（ 1）、封孔深度：封孔深度 5-10 米，封孔深度必須超過巷道 邊緣煤體破碎帶寬度，在地質(zhì)構(gòu)造（如斷層帶）附近，封孔深度應(yīng) 適當(dāng)加長。2）、封孔方法：采用封孔器自動(dòng)封孔。封孔器與水管連接處距鉆孔外口應(yīng)在 2 米以上，保證鉆孔周圍煤壁不漏水，封孔采用MZF-40-15 型自漲式煤層注水封孔器，外徑40mm膨脹后直徑范圍為：68-76 mm6、單孔注水量Q=BLY WK式中： Q 單孔注水量； m3B 鉆孔間距； 20mL 工作面長度； 71mH 煤層厚度； 8.39

6、m丫 煤容重，1.57t/m 3WZ 煤層水分增量； 2%K 不均衡系數(shù)；取 1.6貝卩：Q=20X 71 x 8.39 x 1.57 x 2%x 1.6=300t;7、注水壓力采用 7GB-4.5/160 注水泵進(jìn)行注水，注水壓力為 16mPa,8、注水流量7GB-4.5/160 注水泵的流量為： 4.5t/h 。9、單孔注水時(shí)間T=Q/l式中：T 單孔注水時(shí)間；hl注水流量；t/hT=300/4.5=67 h10、注水孔布置方式注水孔從工作面向外60米開始布置，每20米一個(gè)，距巷道底板1.5米，見下圖。注水孔布置示意圖四、安全技術(shù)措施1、打注水孔時(shí)，首先要加固鉆機(jī)位置的巷道支護(hù)，嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，車輛禁止通行2、打鉆時(shí)，鉆機(jī)下風(fēng)口 5 米內(nèi)必須懸掛瓦斯便攜儀，一旦瓦斯 出現(xiàn)增大現(xiàn)象，應(yīng)立即停止作業(yè)，查明原因。3、注水時(shí)，高壓膠管必須用管子鉤吊掛巷道幫部，距底500mm，且高壓膠管附近嚴(yán)禁有人，防止高壓膠管脫落或爆裂而傷人。4、注水前，必須檢查各連接件連接是否牢靠，高壓膠管與閘閥必須用正規(guī) U 型卡子連接；注水時(shí)，時(shí)刻注意連接頭處漏水情況， 以免脫開傷人。5、封孔器必須全部放進(jìn)鉆孔里，放進(jìn)鉆孔 500mm以上，