煤层注水设计方案

1、煤层注水设计方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)INGBIAN和* 煤层注水设计方案一、 煤层注水设计依据煤层注水是减少采煤工作面粉尘产生的最基本、最有效的措施。通过煤层 注水 一般除尘率可达 60-80%,煤层注水通过钻孔，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量的一种技术措施。井田内各煤层的物理性质基本相同，表现为黑色、黑褐色，条痕为棕黑 色、黑 褐色，沥青一玻璃光泽，普式硬度一般为 2-3,有一定的韧性，参差状、 贝壳状断 口，视密度，内生裂隙较为发育。各层煤的宏观煤岩特征相近，宏观煤岩组分以亮煤为主，次为暗煤、镜 煤，局 部

2、见有丝炭。宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型，光亮型次之，少量 暗淡型。煤 层主要为线理状、条带状结构，层状构造，有时也可见均一状结 构，块状构造。13号煤层的直接顶板多为砂质泥岩，一般厚 6m,顶板砂岩的抗拉强度 抗压强度 : 顶板泥岩的抗拉强度抗压强度 。从上分析可知，煤层较为松软，机采将产生煤尘的量较大，而煤层的内生裂隙较为发育，适宜采用煤层注水防尘。二、 注水工艺、参数及设备1 、 注水方式的选择煤层注水方式是指钻孔长度、位置和方向的概念，一般分为长孔、短孔、深孔和巷道注水四种注水方式。根据本矿煤矿层赋存的特点，采区巷道的布置方式、采煤方法等情况，并借鉴邻近生产矿井的实际经验，设计釆用长

3、孔注水方式，结合采煤工作面长度、煤层厚度，考虑钻机设备性能和煤层注水效果，注水方式采用单向钻孔布 置，即在工作面 回风顺槽中平行于工作面向煤体打长孔钻孔注水，钻孔均沿煤 层均匀布置，钻孔角 度原则上与煤层倾角保持一致，使钻孔始终保持在煤层 內，以免穿透顶底板，钻孔 口布置在巷道中距底板左右处。角、封2、注水参数的确定 注水参数主要是注水钻孔的参数，即注水压力、孔径、孔深、间距、倾 孔长度和方式等。注水压力高低取决于煤层的透水性强弱（透水性强的煤层，注水压力低； 透水 性弱的煤层，注水压力高），还与钻孔的注水流量有关。常采用调节钻孔 流量的方 法控制注水压力，使其不超过地层压力。HzyPPz式中

4、：川一注水煤层上方覆盖的岩层厚度，m;取200m；汕一上覆岩层的平均密度，kg/m3;取；Pz注水丿k力；bar ；选取本矿井煤层注水压力为 5Mpao 矿井投产后再按实际需要进行调整。 钻孔直径：孔径大小与煤的硬度、要求的注水量、封孔技术和钻具条件有关。设计采用 MYZ-2 0 0型液压钻机打孔，孔径 65mm。钻孔长度：钻孔长度本设计工作面长度为150m,单向钻孔长度为120mo钻孔间距：钻孔间距可根据煤层的湿润半径来计算，孔深时，孔距要大些；孔浅时，孔距要小些，合理的孔间距一般通过实践来确定， 根据经验一般 按1020m考 虑，根据矿井的实际经验，钻孔间距取 20mo钻孔角度：钻孔角度原

5、则上与煤层倾角保持一致，使钻孔始终保持在煤层内，生产中应根据煤层节理发育程度选择采用垂直钻孔还是倾斜钻孔，以使节理面尽量与钻孔垂直。封孔方式和封孔深度：封孔方式分为和封孔器封孔两种，根据确定的注水方式和煤层特征，设计选用水泥封孔方式，水泥砂浆封孔泵型号为SLB-H型。 封孔深度一般通过试验和生产实践确定，封孔深度暂按 4m 考虑，釆用水泥砂 浆封孔。矿井 投产后再按实际需要进行调整。3、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，因本矿地面水池与煤层的高差不大，静压差较小，鉴于本矿井煤层注水钻孔较大，所需注水压力较大，设计选用动压注水系统。注水泵型号为 260,注水泵流量h,压力16

6、MPa。注水 时间一般为天左 右，注水效果和注水时间以实际注水效果衡量，通过快速水 份测定仪进行测试，注 水工作避免与回采工作面相互干扰， 注水需超前工作面 回釆时间一般为 ? 个月。 本 设计同时 4 个孔注水，即采用了多孔动压长孔注 水工艺系统。4、注水的压力、速度、单孔注水量、时间的确定注水压力：该矿煤层注水釆用动压注水。注水参数应考虑煤层裂隙、层 理、节理及透水性等因素，山注水泵站调整煤层注水压力。钻孔单孔注水量按下式计算：Q=B L-M-v( W1-W2) -K式中：Q个钻孔注水量，n?;B孔间距20m :L-工作面长度150m;M 煤层厚度，13号煤层厚度；Y煤容重，m3；Wi-注

7、水后要求达到的水分取 4%:W2 煤层原有水分，13号煤层为;K-考虑围岩吸收水分，水的漏失和注水不均匀系数，取。贝 9: Q=20 xl50 xxx (4%) x=5、矿井日注水量每个工作面日注水量按下式计算:Q n = KrG- (W1-W2)式中:Q 矿井日注水量 m3；Kk注水系数，取；G矿井计划注水回采工作面日产量2727t/dQ B=X2727X (4%)=6、注水流量（或注水速度）与注水时间单孔注水流量按h考虑，注水时间为=19h,注水时间为钻孔开始注水至煤 体全 面湿润为止，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，注水时间通常为 2-3do7、注水设备及仪器煤层注水钻机： MYZ-200 型， 1 台； 煤层注水泵： 160, 2 台；等量分流器：DF-3型，4个；夹布压力胶管（与泵配套） 20m； 冷拨无缝钢管（与泵配套） 120m； 高压钢丝编织胶管（与泵配套） 100m：弹簧式压力表： 4 个；水泥砂浆封孔泵型号为 SLB-II型，1台；高压闸阀 :JBH-160III, 4个；快速接头：K型，20个；安全阀： 1 个；高压注水表： 200 型， 2 个；内螺纹升降止回阀：H41H-160型，1个；钢制三通： 4 个；叶轮湿式水表： 1