煤层注水设计

1、山西垚志达煤业有限公司3201 回采工作面煤层注水设计及安全技术措施编制单位：通风科间： 2017 年 5 月 25 日会签栏序号职务或单位审批意见签字日期1编制人2通风科3地测科4防治水科5机电科6安全科7生技科8调度室9机电矿长10安全矿长11生产矿长12总工程师3201 3201 回采工作面煤层注水设计及安全技术措施3201 回采工作面煤层注水设计依据根据地质报告我矿3#煤层原煤水分为1.85%。 依据 煤矿安全规程规定煤层含水量小于4%的煤层，需对煤层进行预注水。本矿3#煤层裂隙较发育，有利于煤层注水。3201 回采工作面煤层注水的必要性煤层注水湿润煤体是采煤工作面防尘的有效措施。长钻

2、孔煤层注水已被广泛采用，其降尘效果与煤层的裂隙和孔隙的发育程度、注水参数等因素有关，一般降尘率可达到85%以上。煤层注水具有：（ 1）降低工作面浮游粉尘浓度；（ 2）提高排放瓦斯效果； （ 3）预防冲击地压；（ 4）对煤体产生预先松动，利于落煤等优点。因此，3201 工作面有必要煤层注水。3201 回采工作面注水工艺、参数及设备1、注水方式选择3201 回采工作面煤层注水选用工作面超前动压注水工艺、选用长孔煤层注水方式，即在3201 回采工作面回风顺槽超前工作面推进度一个月，沿腰线垂直煤壁打长钻孔的注水方式。2、注水参数的确定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

3、力，确定单向钻孔长度为 140m钻孔角度与煤层倾角度 基本一致，钻机选用MYZ200、22kW占机，开钻直径87mm钻孔间 距20m,设计钻孔26个。3、封孔方式的选择及封孔长度的确定封孔方式分为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，3201 采煤工作面采用封孔器封孔方式。4、注水系统的选择3201 回采工作面煤层注水钻孔较长、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 、 30kW， 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。5、 3201 回采工作面注水的压力

4、、速度、单孔注水量、时间的确定（ 1）注水压力3201 回采工作面煤层注水采用动压注水，煤层注水压力为4 6MPa。（ 2）单孔注水量钻孔注水量按下式计算：Q=BLM丫 （W-W） K式中：Q一个钻孔注水量，m3;B孔间距20rnjL工作面长度，150nlM煤层厚度，4.0m;3 丫煤的谷重，1.41/m ;W注水后要求达到的水分，取 4%W-煤层原有水分，按1.85%;K考虑围岩吸收水分、水的漏失和注水不均匀系数，取1.4。3则Q=20X 150X4.0 X 1.41 X （ 4%-1.85% X 1.4=509 （m）（ 3）矿井日注水量3201回采工作面日注水量按下式计算：QKG（VAW

5、2）式中：Q矿井日注水量，m；K注水系数，取1.3 ;G矿井计划注水回采工作面日产量 3636t。3贝U&=1.3 X3636X （4%-1.85% =101.63 （m）4）注水流量与注水时间3201 回采工作面煤层注水采用动压注水，设计注水压力为46Mpa注水流量为3.5m3/h。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710天。5） 3201 回采工作面注水设备及仪器 为2m的移动储水箱中，注水泵从储水箱中吸水加压向煤层注水。煤层注水钻机：MYZ200 型，台;煤层注水泵：7BZ-4.5/7台;等量分流器：D

6、F-3型，台;夹布压力胶管（与泵配套）：20m冷拔无缝钢管（与泵配套）：煤层注水钻机：MYZ200 型，台;煤层注水泵：7BZ-4.5/7台;等量分流器：DF-3型，台;夹布压力胶管（与泵配套）：20m冷拔无缝钢管（与泵配套）：120m高压钢丝编制胶管100m高压钢丝编制胶管100m弹簧式压力表：个；高压闸阀：13H-160HI,个；快速接头：型，30个；安全阀：个；煤层注水表：DC-4.5/200内螺纹升降止回阀:H41H-160，个； 个；钢制三通：个；叶轮湿式水表:个；便捷式快速水分测定仪：WM-A个；FZM-20弹簧式压力表：个；高压闸阀：13H-160HI,个；快速接头：型，30个；

7、安全阀：个；煤层注水表：DC-4.5/200内螺纹升降止回阀:H41H-160，个； 个；钢制三通：个；叶轮湿式水表:个；便捷式快速水分测定仪：WM-A个；FZM-20型封孔器个。（ 6）煤层注水水源3201 回采工作面煤层注水水源取自井下消防洒水管网。从3201将水注入1 辆容量四、 3201 回采工作面煤层注水安全技术措施1、打钻、注水期间，迎头必须悬挂便携仪。2、注水前，迎头煤壁应及时挂上防片网，以防注水时冒顶、片帮伤人或造成瓦斯超限。3、打钻时，应安排专人位于安全地点观察顶板、煤壁情况，发现异常立即停止作业，撤出人员。打钻人员，注意力集中，衣服裹在腰带里，袖口、 毛巾扎好。打钻人员要持

8、钻有力，一是防止钻杆晃动过大，形成扁型孔，封空时不能封实；二是保证成孔质量，防止扩孔过大，封孔器不起作 用。注水前，操作人员应把封孔器送入钻孔，并把钻孔封闭密实，否则严禁注水。7、注水前，迎头打两个液压单体点柱，单体初撑力为50KN单体上端头用10 铁丝在顶板固定牢，将注水管用10 铁丝固定点柱上，以防封孔器窜出伤人。8、 注水时， 如有瓦斯涌出时，必须及时停止注水，探查前方10m及左右两帮35m以内地质情况，在过地质构造带时，必须施工超前 钻孔探查煤体深部瓦斯及水等情况。9、注水时，若发生片帮、冒顶时，应立即停止注水。10 、 注水时，液压泵距离注水孔不得超过50m， 流量应由小到大，逐渐增

9、加，注水人员严禁正对注水孔，注水孔20m范围内严禁有闲杂人员， 严禁进行与注水无关的工作；注水人员应位于安全地点观察煤壁及注水孔周围的变化，若发现异常，立即停止注水。11、注水时，高压胶管用14 铁丝绑扎吊挂巷道帮部，距底板500mm， 且高压胶管附近严禁有人，防止高压胶管脱落或爆裂而伤人。12 、注水前，必须检查各连接件连接是否牢靠，高压胶管与闸阀必须用正规U 型卡子连接；注水时，时刻注意连接头处漏水情况，以免脱开伤人。13、FZM-20型封孔器使用措施：1）封孔器必须平直使用，严禁打折、重压。2）使用时，调节好截止阀（开启压力应大于 iMPa ,高压直通连接压力水管路，放进相适应的钻孔，即可注水。管路上要有压力表监控，压力水严禁高于液压泵的工作压力 16MPa作业完毕拆下压力水管路，待封孔器卸压，恢复原状，抽出封孔器整理备用。3）封孔器必须全部放进钻孔里，放进钻孔 500m砚上，严禁露在孔外边。4）如发现膨胀体不膨胀时，先检查压力水是否超过1MPa再检查截止阀是否被杂物卡住而不起封闭作用，如有杂物，用水冲洗干净装上即可。顺序阀内的弹簧无方向，而阀锥芯尖是向膨胀体方向的，应避免拆下后装反。5）注水时，操作人员不能正对钻孔，避免孔内压力高时，外部管路短时低压把封孔器挤出孔外而伤人。6）调节顺序阀的弹簧压力大小，即可控制该阀的开