21150综采工作面煤层注水设计方案(静压注水)

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1、二1-21150综采工作面煤层注水设计方案宁庄井通防科2015年6月12日二1-21150综采工作面煤层注水设计方案煤层注水是采煤工作面最有效的防尘措施之一，实践证明，实施煤层注水不但能有效减少采煤工作面煤尘的产生，而且能够改变煤体的多种物理力学性质，减少冲击地压、煤层自燃发火，对采煤工作面的安全生产具有重大的意义。为有效改善我井二1-21150综采工作面的作业环境，提高生产效率，遏制煤尘事故发生，决定对二1-21150综采工作面实施煤层注水，特编写《二1-21150综采工作面煤层注水设计方案》如下：一、工作面概况二1-21150综采工作面位于宁庄井东一下山采区，为东

2、一下山采区第四个综采面。地面标高＋346m～＋360m，工作面标高-287m～-310m，工作面机巷长410m，风巷长406m，倾斜长135m。设计储量18.46万吨，井下四邻位置：北邻F23断层、西部为东一三条下山、东部为井田边界梅庄大断层、南部为二1-21130采面。对应地面上无建筑物及水体，全为农田。二、工作面地质构造井田内含煤地层为中下侏罗统义马组，煤种为长焰煤，富灰低硫中等发热量。煤层走向116°～140°,倾向206°～230°，倾角为7°～11°，平均9°。煤层总厚2.18～2.46 m，平均厚度62.4m，含夹矸1～5层，其中煤层中下部位的夹矸互迭层总

3、厚0.2～1.2m，单层厚0.1～0.6m，岩性一般为炭质或砂质泥岩，结构复杂，下部煤质较差。二1煤发育较好，煤层相对比较稳定。2009年由国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心进行了检测，宁庄井二1煤层属于不易自然煤层；煤层具有爆炸性。三、设计目的有效减少二1-21150综采工作面在回采过程中的产尘量，降低工作面的粉尘浓度，提高作业场所能见度，改善工作面的作业环境，防止职业病的发生，从根本上杜绝粉尘危害。并为二1-21150综采工作面回采过程中的瓦斯治理创造良好的条件、奠定坚实的基础。四、注水钻孔参数的确定1、注水方式：采用工作面倾向单向长钻孔注水2、注水方法：采用静

4、压注水（具体方式根据现场实际情况决定）3、钻孔布置：从二1-21150综采工作面风巷沿煤层延伸方向、距底板1.4m处打平行于工作面的下向孔，采用静压注水的方法进行煤层预注水。4、钻孔直径：Ф94mm5、钻孔深度L=L1-M=80-1/3×80=53m式中：L—钻孔长度，mL1—工作面长度，mM—与煤层透水性和钻孔方向有关的参数（我井取下向孔且煤层透水性强，取1/3L1，由于机巷40米属于薄煤区，利用工作面浅孔注水），m6、钻孔间距B=2.5Rh=2.5×1.6×3.2=12.5m式中：B—钻孔间距，mR—湿润半径，mH—巷道净高（注水工作面、回风巷），m7、钻孔倾角γ

5、=α－θ=11°－0.3°=10.7°式中：γ—钻孔倾角α—煤层倾角θ—钻孔最大下沉角；θ＝arctanh/L=0.3°h—钻杆下沉距离，mL—钻孔深度，mh/L—钻杆下沉率，一般为0.3—5％，本设计取0.3％8、二1-21150综采工作面注水钻孔参数表本次施工在二1-21150综采工作面风巷，从设计开切眼位置开始，每隔12.5m钻一个注水孔，设计钻孔工18个。地点钻孔编号机心高度(m)钻孔直径(mm)钻孔倾角(°)钻孔深度(m)二1-21150综采工作面风巷1～31.409410.7504～61.409410.7507～91.409410.75010～121.40

6、9410.75013～151.409410.75016～181.409410.750五、煤层注水参数的确定1、注水系统设计采用静压注水系统，详见附图《二1-21150综采工作面煤层注水系统示意图》。采用多孔注水，同时注水钻孔数为3个。在二1-21150综采工作面辅助运输巷静压供水管路的三通阀门上引出Ф19的的高压胶管，接入分流器，分出三支Ф10的高压胶管作为注水管路，并在注水管路上接入压力表、流量表和流量调节阀等。单孔累计注水时间不少于10天或直到煤帮在预定湿润范围内“出汗”为止。注水超前回采的距离不小于1个月的推进度，超前时间不少于1个月。2、注水压力由于设计采用静

7、压注水，所注水为纯水，因此注水压力以2～5Mpa为宜；一般采用调节钻孔的注水量流量来控制注水压力，注水时从低压逐渐升压，直至注水压力稳定为止。3、单孔注水量Q=BLMγ（W1-W2）K=12.5×50×3×1.39×（3.5%-2.05%）×1.5=56.68m3式中：Q—一个钻孔注水量，m3B—孔间距，mL—钻孔长度，mM—工作面煤层厚度，m，根据二1-21150实际情况，取3mγ—煤容重，t/m3，二1煤层1.39t/m3W1—注水后要求达到的水分取，取3.5%m3/tW2——煤层原有水分，取2.05%m3/t（W1-W2）一般取1%～2%，本