工作面煤层注水设计

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1、山西长治联盛太义掌煤业有限公司15101综采工作面煤层注水设计二〇一三年一月审批签字：总工程师：安全矿长：生产矿长：通风区队长：通风科科长：调度室主任:综采队：编制人：二〇一三年一月15101综采工作面煤层注水设计一、设计概述据地质报告煤层中水分：15号煤层原煤水分为1.35%。根据《煤矿安全规程》规定煤层含水量小于4%的，需对煤层进行预注水，以预先润湿煤体，减少在回采过程中的产尘量，特做设计如下：二、15101综采工作面基本情况15101综采工作面南起回风大巷，北至井田保安煤柱，东邻F2断层，西为转载运输巷。运输顺槽长1021m，回风顺槽

2、长994m，切眼长度150m，煤层倾角14～18°三、钻孔布置：根据煤层节理裂隙发育情况、工作面长度、注水时间和注水压力、注水钻机能力，确定单向钻孔长度为115m，钻孔角度与煤层倾角度基本一致。1、钻孔参数确定：①钻机选用MYZ—200、22kW钻机，开钻直径87mm。②钻孔间距：取经验值20m；③钻孔布置情况：本次施工在15101综采工作面的回风顺槽、运输顺槽，每20m设计施工钻孔一个，两顺槽每条设计钻孔47个，各个钻孔的具体情况见下表。设计钻孔号孔径（mm）孔深（m）设计钻孔号孔径（mm）孔深（m）0187702587700287702

3、68770038770278770048770288770058770298770068770308770078770318770088770328770098770338770108770348770118770358770128770368770138770378770148770388770158770398770168770408770178770418770188770428770198770438770208770448770218770458770228770468770238770478770248770四、封孔封孔方式分为

4、水泥砂浆封孔和封孔器封孔两种，根据确定的注水方式和煤层特征，设计选用水泥砂浆封孔方式。封孔深度一般通过实验和生产实践确定，封孔深度暂按10m考虑，生产实中可进行适当调整。保证钻孔周围煤壁不漏水。五、煤层注水参数确定１、注水系统注水系统分为静压注水系统和动压注水系统两类，鉴于本矿井煤层注水钻孔较长、注水压力较大，设计选用动压注水系统。注水泵型号为7BZ-4.5/16，注水泵流量4.5m3/h，压力16MPa。钻孔注水的水必须是无杂质的清水，对于动压注水，更应保证水的质量，不得有木屑和泥砂。２、注水参数⑴注水压力：注纯水时以1.5--2.0MP

5、a为宜；一般采用调节钻孔的注水量来控制注水压力，注水从低压逐渐升压直至压力稳定。⑵注水流量：注水流量不宜过大，小流量注水对煤层湿润效果最好。只要时间允许，应采用小流量注水，注纯水时可取15--20L/min。⑶比注水量：比注水量是指单孔长度的钻孔的注水体积。设计钻孔的比注水量按下式计算：Ｑm＝K×Ｄｅ×m×γ×ΔWm3/m式中：K─湿润校正系数，取K＝1.0Ｄｅ─钻孔间距，取Ｄｅ＝20mm─煤层总厚度，m＝4.7mγ─煤体密度，取γ＝1.4t/m3ΔW─煤体平均水分增量，取3%Ｑm＝1.0×20×4.7×1.4×1.8%＝3.948m3/m

6、⑷单孔累计注水时间：注水时间取决于比注水量、钻孔长度和注水渗量，按下式计算：t＝(L×Ｑm)/(60×q)*1000H式中：t─单孔累计注水时间（小时）L─钻孔长度，L＝115mＱm─单孔设计比注水量，Ｑm＝3.948m3/mq─注水流量q＝75/mint＝(115×3.948)/(60×75)×1000＝100.89H在实际注水中，亦可把预定湿润范围内“出汗”现象作为煤体受到全面湿润的标志。“出汗”后即可结束注水。注水工作制度采用全天24小时不间断注水。３、注水超前于回采的距离和时间为提高煤层注水效果，煤层注水工作应在常压带内进行。为保证

7、足够的注水量，注水工作不易过迟。根据煤层注水技术标准（Q/.02.1.09.002-2008）：注水超前回采的距离不小于月推进度，超前时间不小于1个月。15101综采工作面注水超前回采的距离暂定为80米，超前回采时间暂定为30天。注水过程取样分析。三、煤层注水效果分析１、注水前对该面取样分析，化验出原始水份。２、注水后每月沿工作面（４点），上下顺槽（各２点）取样测其水份增加率。３、煤层注水后的水份增加率应到3％以上。４、按规定定期进行粉尘浓度测定。一、其它管理制度１、设定专人负责，定员三人，全天24小时不间断注水。２、注水前应检查管路是否完

8、好，仪表和开关能否正常工作，确认注水系统完好后，方可依次打开注水开关。３、注水后要及时记录各种数据，分析注水结果，不断总结经验。４、注水如发生异常情况，应立即停止注水，待查明原因