煤层注水方案.doc

精品文档煤层注水设计方案煤层注水是减少采煤工作面粉尘产生的最根本、最有效的措施。通过煤尘注水一般除尘率可达60%80%，煤尘注水实施较好的工作面，可以将总粉尘浓度减少75%85%，呼吸性粉尘浓度减少65%以上。煤层注水是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的一种技术措施。一、设计依据5上号煤层位于山西组下部，在井田东南部与5号煤层合并，西北部二者平均间距约1.38m，煤层厚度0.481.35m，平均1.03。为较稳定煤层，大部可采，结构简单，不含夹矸。顶板砂质泥岩及泥岩，底板泥岩。5号煤层位于山西组下部，上距5号煤层1.001.54m，平均1.38m，煤层厚度2.45.51m之间，平均厚度3.82m，为稳定的全区可采煤层。结构简单，含03层泥岩夹矸，顶板为砂质泥岩及泥岩，底板为泥岩。根据5号煤层检验报告，原煤水分0.98，根据煤矿安全规程规定，对回采工作面采取采前对煤层注水防尘是降低产生煤尘的有效措施。二、注水方式选择根据采区巷道布置和采煤方法，结合煤层赋存特征，回采工作面煤层注水采用工作面超前动压注水工艺，设计中选用较先进的深孔煤层采前注水方式。采用单向钻孔布置，即在工作面轨道顺槽中平行于工作面向煤体打长钻孔注水，钻孔沿煤层均匀布置，钻孔口布置在巷道中距底板1m左右处。三、注水参数的确定1.钻孔直径：钻孔选用MYZ-200型液压钻机，钻孔直径89-50mm。2.钻孔长度：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、注水钻机能力，确定单向钻孔长度为130m。3.钻孔间距：钻孔间距根据煤层的湿润半径计算，孔深时孔距大，孔浅时孔距小。合理的钻孔间距一般通过实践来确定，根据经验，设计确定为20m。4.钻孔角度：钻孔角度原则上与煤层角度基本一致，使钻孔始终保持在煤层内。生产中根据煤层节理发育程度选择采用垂直钻孔或伪倾斜钻孔，以使节理面尽量与钻孔垂直。5.封孔深度：封孔深度一般通过试验和生产实践确定，封孔深度暂按10m考虑,矿井投产后再按实际需要进行调整。6.封孔方式：封孔方式分为水泥封孔和封孔器封孔两种，根据确定的注水方式和煤层特征，设计选用水泥封孔方式。四、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，鉴于煤层注水钻孔较大，注水压力较大，设计选用动压注水系统。注水泵型号为MZB-100/150A，注水泵流量6.0m3/h，压力15MPa。煤体注水后，煤体水分应达到4%左右，注水效果和注水时间以实际注水效果衡量，通过快速水分测定仪进行测试。注水工作超前工作面回采1个月完成。五、注水的压力、速度、单孔注水量、时间的确定1.注水压力该矿煤层注水采用动压注水。注水参数应考虑煤层裂隙、层理、节理及透水性等因素,由注水泵站调整煤层注水压力一般为46Mpa。2.单孔注水量1）单向钻孔注水时孔长的计算L=L1M式中:L钻孔长度，20m；L1工作面长度，150m；M与煤层透水性和钻孔方向有关的参数，20m。则L=L1M=15020=1302)钻孔间距钻孔间距可根据煤层湿润半径计算，按经验取20m。3)钻孔注水量按下式计算：Q=BLM(W1W2)K式中：Q一个钻孔注水量，m3；B孔间距20m；L工作面长度150m；M煤层采厚，5.5煤容重, 1.40/m3；W1注水后要求达到的水分取4%；W2煤层原有水分, 为0.98K考虑围岩吸收水分,水的漏失和注水不均匀系数,取1.5。则:Q=201505.51.40(4%-0.98%)1.5=1046m33、矿井日注水量矿井日注水量按下式计算：Q日=K1G(W1-W2)式中：Q日矿井日注水量m3；K1注水系数，取1.5；G矿井回采工作面日产量2727t/d。Q日=1.52727(4%-0.98%)=123m34、注水流量(或注水速度)与注水时间单孔注水流量按6.0m3/h考虑, 注水时间为7.3d。注水时间以钻孔开始注水至煤体全面湿润为准,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.5、注水设备及仪器煤层注水钻机：MYZ-200型，2台煤层注水泵MZB-100/150A,2台等量分流器：DF-3型，20个夹布压力胶管(与泵配套)80m冷拨无缝钢管(与泵配套)480m高压钢丝编织胶管(与泵配套)400m弹簧式压力表20个高压闸阀：JBH-160III，20个快速接头：K型，80个安全阀：4个水泥砂浆封孔泵：SLB-型，4个高压注水表：DC-4.5/200型，8个内螺纹升降止回阀：H41H-160 型，4个钢制三通：8个叶轮湿式水表：4个便携式快速水分测定仪：WM-A型，4个六、煤层注水水源煤层注水水源取自井下消防洒水系统，从回采工作面顺槽给水管网中接水管至注水泵站，将水注入2辆移动储水箱内，储水箱容积为2m3，由注水泵从移动储水箱吸入加压向煤层注水。七、施工单位认真做好煤层注水原始记录，主要内容：钻孔编号，钻孔间距，钻