3113综采工作面煤层注水设计及安全技术措施

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1、红兴煤业有限公司3113综采工作面煤层注水设计及安全技术措施编制人：郭永波编制单位：防治水科施工单位：探放水队时间:2016年5月18日总工程师批示：安全科矿调度机电科生产科综采队通风科施工负责人3113工作面煤层注水设计一、设计依据1）根据煤矿安全规程“采煤工作面应采取煤层注水防尘措施”的规定。2）根据《煤矿各工种操作规程》。二、工程项目：3113工作面煤层注水设计。三、用途：通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分，从而减少煤层开采过程中煤尘的的产尘量。四、钻孔布置方式及详细参数1502工作面注水钻孔平

2、剖面图A辅运顺槽1502工作111///X/皮瓠J®Ifl/1.钻孔布置在辅运顺槽布置钻孔，进行煤体预注水，辅运顺槽由里向外每隔20m布置一个钻孔，垂直煤壁钻进。2.钻孔参数钻孔间距20m,垂直煤壁钻进，上仰8°,孔深170-175m；3.设备及器材（1）钻机：JDY1200S（MK-4）型全液压坑道钻机，符合煤矿井下防爆要求，具有煤矿安全标志;(2)钻杆：选用4)50mm的钻杆。(2)钻头：d)70mm钻头，适应岩性f>4。1.钻孔施工(1)采用地质罗盘仪确定钻机钻进的方位和倾角；(2)钻孔排粉方式：直接采用

3、井下防尘管道供水排粉；当供水压力小于2MPa时，应采用辅助排粉设备；(3)接上钻杆及钻头，开动钻机进行钻孔作业。2.封孔将封孔器与井下静压水或高压水连接，封孔器插入需要注水的煤层孔内，打开水路安全阀，当封孔水压达到IMpa时，靠静压水或高压水压力将封孔器的胶管膨胀后封孔，而后注水，注水完毕后，打开控制水阀，可将管内水放出，当封孔水压下降到0.5Mpa以下时，封孔器即可恢复原状，然后将封孔器抽出，完成注水工作。封孔深度采用自动封孔器封孔时，封孔深度应不小于1.8mo6.注水6.1设备及器材(1)108mm静压水管，水压

4、2.2-2.5MPa。(2)单向阀：直通式，开启压力为W0.04MPa,额定压力鼻16MPa,流量280L/min；(3)注水表：流量2.0〜4.5m7h；额定压力216MPa；(4)压力表：量程0〜16MPa,精度1.5级；(5)阀门：高压阀门，耐压216MPa；普通阀门，耐压6.3MPa；（6）钢丝编织高压胶管40Mpa；（7）管路接头：采用快速接头，尺寸符合规定；（8）煤层注水封孔器:MZF-70-5,1X3台，①小于钻孔6-12mm；（9）等量分流器：DF-3型，4X2台6.2注水系统本工作面采用静压注水系统

5、。231567長3醴压注水系统I-钢线编织寫压咬管I2■接头；3・国"4■注水站5■封孔器I6■注水管】7-压力表1.3注水参数（1）注水压力（1.2-1.5）刊WPS（1）式中：P——注水压力，MPa；Pw煤层中瓦斯压力，MPa；Pt上覆岩层压力，MPao根据我矿实际情况确定注水压力为2.2-2.5Mpa；（2）吨煤注水量应为0.02〜0.04m3/to本工作面取0.02n?/t。（3）单孔注水量(2)Q=kxMxl.x/xpx8式中：Q——单孔注水量，m3；k——钻孔前方煤体湿润系数，1・1-1.3；本工作面取1

6、.2；M--开采厚度，m；取4.8米；lj钻孔间距，m；取20m；1——钻孔长度，m；取175m；P煤的密度,t/m3；取1.45t/m3；5——吨煤注水量，m3/t,取0.02m3/t将相关参数代入式(2)得：单孔注水量：Q=l.2X24.8X20X175X1.45X0.02=302lm3(1)单孔注水流量由于注水流量与注水压力及煤的特性有关，本工作面设计时取8m3/ho(2)注水时间丁=2(3)q式中：T注水时间，h；q——单孔注水流量，m7h；本工作面设计时取8.0m3/ho将相关参数代入式(3)得单孔注水时间

7、为378h(注:如果在实际注水时，注水流量达不到注水要求，则注水时间要延长)。(1)同时注水钻孔数量n二Tu/(24*Lj)式中：n——同时注水的钻孔数量；T——单孔注水时间；u工作面日推进度，m/d,本工作面取1.6m/doLj——钻孔间距；将相关参数代入式(4)得同时注水钻孔数：n=1.26取2个(注：如果在实际注水时，注水流量和注水吋间变化，同时注水钻孔数应适当增加)。(1)注水超前工作面距离lc=—+l,(5)c24'式中：L—注水超前工作面距离，m；1,——停止注水时钻孔距工作面的距离，应为8〜20肌本工作

8、面取20m；将相关参数代入式(5)得注水超前工作面距离为厶=378X1.6/24+20=45.2m,取45m；(2)注水孔长度L=Lc,-S式中。为工作面长度，31131作面为220mS为保留煤体宽度，我矿为45-50m则我矿注水钻孔长度为170-175m6.4注水方法(1)封孔后按照设计连接注水系统；(2)打开静水管与注水孔连接管上的阀门进行