工作面煤层注水设计

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1、附件一：815综采工作面煤层注水设计编制：通风科：通风副总：总工程师：二Ｏ一一年五月二十七日815综采工作面煤层注水设计一、设计概述根据《煤矿安全规程》第154条的规定：采煤工作面应采取煤层注水防尘措施。我们对815综采工作面进行煤层注水，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、815综采工作面基本情况工作面走向长度工作面倾向长度煤层倾角煤层平均厚度360m156m19°～21°2.7～3.2m三、注水钻孔参数确定1、注水方式：采用静压长钻孔煤层预注水方式注水（即正常压力注水）。2、钻孔布置：从回采工作面的材料道沿煤层倾斜方向打平行于工作面的下向孔，采用单向孔进行注水，

2、实行随采随注。3、钻孔参数确定：①采用MK-4型钻机钻进施工，配Ф50mm外平钻杆，钻孔孔径为Ф60mm，采用BW－250型泥浆泵。②钻孔间距：取经验值20m；③钻孔倾角γ=α－θ式中：γ--钻孔倾角α--煤层倾角θ--钻孔最大下沉角；θ＝ａｒｃｔｇｈ／Ｌｈ--钻杆下沉距离（ｍ）Ｌ--钻孔长度（ｍ）ｈ／Ｌ--钻杆下沉率，一般为0.3—5％，本设计取0.4％γ＝α—θ＝13°-ａｒｃｔｇ0.4％＝21°-14'＝19°46'④根据通风管理部规定：煤层注水钻孔长度为工作面长度-20米。④钻孔布置情况：本次施工在815综采工作面的材料道，从815综采工作面开切眼位置向815综采工作面设计停采线位

3、置，每20m设计施工钻孔一个，共设计钻孔25个，各个钻孔的具体情况见下表。设计钻孔号钻孔倾角（º）孔深（m）设计钻孔号钻孔倾角（º）孔深（m）119°46'601419°46'100219°46'601519°46'100319°46'601619°46'100419°46'701719°46'100519°46'701819°46'100619°46'701919°46'100719°46'802019°46'100819°46'802119°46'100919°46'902219°46'1001019°46'902319°46'1001119°46'1002419°46'1001219

4、°46'1002519°46'1001319°46'100一、封孔1、封孔深度：封孔深度必须超过巷道边缘煤体破碎带宽度，在地质构造（如断层带）附近，封孔深度应适当加长。2、封孔方法：采用封孔器自动封孔。封孔器与水管连接处距钻孔外口应在2米以上，保证钻孔周围煤壁不漏水。二、煤层注水参数确定１、注水系统采用静压注水系统，用高压胶管将每个钻孔的供水管路连接起来。实行多孔同时注水，单项同时注水钻孔数不少于3个，24小时不间断注水，单孔累计注水时间不少于1个月或直到煤帮在预定湿润范围内“出汗”为止。注水超前于回采的距离不小于月推进度，超前时间不少于1个月。２、注水参数⑴注水压力：注纯水时以1.5--

5、2.0MPa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＝5.71mγ─煤体密度，取γ＝1.37t/m3ΔW─煤体平均水分增量，1--2％ΔW＝1.8%m3/tＱm＝1.0×20×5.71×1.37×1.8%＝2.816m3/m⑷单孔

6、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＝100mＱm─单孔设计比注水量，Ｑm＝2.816m3/mq─注水流量q＝20l/mint＝(100×2.816)/(60×20)×1000＝234.66H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。为保证足够的注水量，注水工作不易过迟。⑴超前距离：距工作面最

7、近的注水孔开始注水时，超前工作面的距离可按下式计算：Lm＝Lq＋(Ta＋t1×(t0＋t2)/(24×t0))×Vm式中：Lm─注水开始时超前工作面的距离mTa─注水钻孔倒孔转换时间，天；取Ta＝0；Lq─工作面前方应力集中带宽度，取LＱ＝30mt0─每次纯注水时间，取t0＝24Ht2─注水间隙时间，取t2＝0Ht1─单孔累计注水时间，取t1＝234.66HV─工作面正常的推进度，取V＝2.4m/dLm＝30＋(0＋23