煤层注水方案.doc

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1、煤层注水设计方案煤层注水是减少采煤工作面粉尘产生的最根本、最有效的措施。通过煤尘注水一般除尘率可达60%～80%，煤尘注水实施较好的工作面，可以将总粉尘浓度减少75%～85%，呼吸性粉尘浓度减少65%以上。煤层注水是通过钻孔将压力水注入煤层中，使煤层得到预先湿润，增加煤体的水分，减少采煤时粉尘产生的一种技术措施。一、设计依据5上号煤层位于山西组下部，在井田东南部与5号煤层合并，西北部二者平均间距约1.38m，煤层厚度0.48～1.35m，平均1.03。为较稳定煤层，大部可采，结构简单，不含夹矸。顶板砂质泥

2、岩及泥岩，底板泥岩。5号煤层位于山西组下部，上距5号煤层1.00—1.54m，平均1.38m，煤层厚度2.4～5.51m之间，平均厚度3.82m，为稳定的全区可采煤层。结构简单，含0～3层泥岩夹矸，顶板为砂质泥岩及泥岩，底板为泥岩。根据5号煤层检验报告，原煤水分0.98，根据煤矿安全规程规定，对回采工作面采取采前对煤层注水防尘是降低产生煤尘的有效措施。二、注水方式选择根据采区巷道布置和采煤方法，结合煤层赋存特征，回采工作面煤层注水采用工作面超前动压注水工艺，设计中选用较先进的深孔煤层采前注水方式。采用单向

3、钻孔布置，即在工作面轨道顺槽中平行于工作面向煤体打长钻孔注水，钻孔沿煤层均匀布置，钻孔口布置在巷道中距底板1m左右处。三、注水参数的确定1.钻孔直径：钻孔选用MYZ-200型液压钻机，钻孔直径89-50mm。2.钻孔长度：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130m。3.钻孔间距：钻孔间距根据煤层的湿润半径计算，孔深时孔距大，孔浅时孔距小。合理的钻孔间距一般通过实践来确定，根据经验，设计确定为20m。4.钻孔角度：钻孔角度原则上与煤层角度基本一致，使钻

4、孔始终保持在煤层内。生产中根据煤层节理发育程度选择采用垂直钻孔或伪倾斜钻孔，以使节理面尽量与钻孔垂直。5.封孔深度：封孔深度一般通过试验和生产实践确定，封孔深度暂按10m考虑,矿井投产后再按实际需要进行调整。6.封孔方式：封孔方式分为水泥封孔和封孔器封孔两种，根据确定的注水方式和煤层特征，设计选用水泥封孔方式。四、注水系统的选择注水系统分为静压注水系统和动压注水系统，鉴于煤层注水钻孔较大，注水压力较大，设计选用动压注水系统。注水泵型号为MZB-100/150A，注水泵流量6.0m3/h，压力15MPa。煤

5、体注水后，煤体水分应达到4%左右，注水效果和注水时间以实际注水效果衡量，通过快速水分测定仪进行测试。注水工作超前工作面回采1个月完成。五、注水的压力、速度、单孔注水量、时间的确定1.注水压力该矿煤层注水采用动压注水。注水参数应考虑煤层裂隙、层理、节理及透水性等因素,由注水泵站调整煤层注水压力一般为4～6Mpa。2.单孔注水量1）单向钻孔注水时孔长的计算L=L1－M式中:L——钻孔长度，20m；L1——工作面长度，150m；M——与煤层透水性和钻孔方向有关的参数，20m。则L=L1－M=150－20=130

6、2)钻孔间距钻孔间距可根据煤层湿润半径计算，按经验取20m。3)钻孔注水量按下式计算：Q=BLMγ(W1－W2)K式中：Q——一个钻孔注水量，m3；B——孔间距20m；L——工作面长度150m；M——煤层采厚，5.5γ——煤容重,1.40/m3；W1——注水后要求达到的水分取4%；W2——煤层原有水分,为0.98K——考虑围岩吸收水分,水的漏失和注水不均匀系数,取1.5。则:Q=20×150×5.5×1.40×(4%-0.98%)×1.5=1046m33、矿井日注水量矿井日注水量按下式计算：Q日=K1G(

7、W1-W2)式中：Q日——矿井日注水量m3；K1——注水系数，取1.5；G——矿井回采工作面日产量2727t/d。Q日=1.5×2727×(4%-0.98%)=123m34、注水流量(或注水速度)与注水时间单孔注水流量按6.0m3/h考虑,注水时间为7.3d。注水时间以钻孔开始注水至煤体全面湿润为准,注水煤体全面湿润的标志为湿润范围内煤壁出现均匀的“出汗”渗水.5、注水设备及仪器煤层注水钻机：MYZ-200型，2台煤层注水泵MZB-100/150A,2台等量分流器：DF-3型，20个夹布压力胶管(与泵配套

8、)80m冷拨无缝钢管(与泵配套)480m高压钢丝编织胶管(与泵配套)400m弹簧式压力表20个高压闸阀：JBH-160III，20个快速接头：K型，80个安全阀：4个水泥砂浆封孔泵：SLB-Ⅱ型，4个高压注水表：DC-4.5/200型，8个内螺纹升降止回阀：H41H-160型，4个钢制三通：8个叶轮湿式水表：4个便携式快速水分测定仪：WM-A型，4个六、煤层注水水源煤层注水水源取自井下消防洒水系统，从回采工作面顺槽给水管网中接