煤层注水实施方案1

1 煤煤层层注注水水实实施施方方案案 依据国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察局颁发的 煤矿安全规程 第154条规定 采煤工作面应采取煤层注水防 尘措施 我矿决定对回采工作面采取煤层注水 一一 煤煤层层注注水水的的作作用用 1 防防尘尘 煤层注水是回采工作面最有效的防尘措施 水的除尘机包括以 下 3 个方面 1 湿润煤体内的原生煤尘 使其失去飞扬的能力 2 有效地包裹煤体的每个细小部分 当煤体在开采中破碎时 避免细粒煤尘的飞扬 3 水的湿润作用使煤体塑性增强 脆性减弱 当煤体受外力 作用时 许多脆性破碎变为塑性形变 因而大量减少了煤体被破碎 为尘粒的可能性 降低了煤尘的产生量 2 预预防防煤煤与与瓦瓦斯斯突突出出 研究和试验考察表明 注水湿润煤体 可使煤的力学性质发生 明显变化 煤的弹性和强度减小 塑性增大 从而使巷道前方的压 力分布发生变化 即高压力向煤体深部转移 压力集中系数减小 煤体湿润后 其透气性也将成百上千倍的降低 水对瓦斯的运动起 到明显的阻碍效应 煤中瓦斯涌出量和涌出速度都在大幅度下降 2 上述的各种变化 都表明注水湿润煤体 可以消除或降低煤层的突 出危险 3 减减小小工工作作面面回回风风流流中中的的瓦瓦斯斯浓浓度度 煤层注水对治理瓦斯的作用 不仅表现在预防煤与瓦斯突出 而且也表现在减小工作面生产时回风流中瓦斯浓度 其原因有 2 个 1 湿润煤体中的水分对瓦斯的运动起阻碍作用 使一部分瓦 斯在煤体破坏后不涌入采掘空间而是随煤体被运出工作面 2 打孔破坏了煤体内原有的煤 瓦斯体系的平衡 注水前后 则形成了新的煤 瓦斯 水三相体系 体系的这些变化都会导致瓦 斯的涌出 4 防防治治冲冲击击地地压压 煤层注水防治冲击地压的机理是 高压注水改变了煤体的裂隙 结构 使煤体脆性减弱 塑性增强 促使煤壁前方塑性变形区 卸 压带 加宽 使集中压力区 弹塑性变形区 向煤壁深处移动并加 宽 减弱了压力集中程度 缓和了煤体压力潜能的积聚 从而预防 冲击地压的发生或使其强度减弱 5 防防火火与与降降温温 分层法开采厚或特厚易燃煤层时 在放顶后 向采空区注水 或在放顶前用水遍洒放顶步距条带 能起到防火作用 因为注水后 煤体的导热系数和热容量增大 使煤体的温度不易升高 如果顶板 3 为泥质岩石 则此法效果更佳 注水 或洒水 后 冒落的矸石湿 润 膨胀成再生顶板 覆盖浮煤 减少漏风 从而抑制了采空区的 浮煤氧化 陕西崔家沟矿和徐州大黄山矿采用此法防火均取得了良 好效果 温度较低的冷水注入煤体后 由于水有较大的比热容和汽 化潜热 对高温工作面的降温也是有利的 二二 煤煤层层注注水水的的实实施施工工作作具具体体分分工工如如下下 准准备备队队 负责煤层注水泵的搬运和安装 回回采采队队 负责煤层注水泵的接线和回采时注水泵的移动 工作 通通风风队队 负责煤层的注水工作 具体负责人为各队的队长 具体工作要求如下 机机动动队队长长 1 准备队把煤层注水泵搬运到水泵需安装的地点 搬运途中一定 要重视注水泵的安全 以免致使注水泵损坏 2 安装 首先将水泵与电机固定在机座上 通过弹性联轴器将两者 连接起来 泵轴与电机轴应同心 允许误差小于0 14mmm 两半联轴 节间应有2 4mm 的间隙 装上防护罩 在进水口装上进水接头 在 出水口装上出水接头 在出水接头上装上安全阀和压力表等 然后 4 将整机固定在根据需要选定的机械指定部位和基础上使用 使用时可采用盛水器供水或管道供水 盛水器应置于水泵近旁 吸水管以不超过 5m 为宜 并应避免弯折 如果采用管道供水时 水 压在 0 2 0 5MPa 吸水管末端应有过滤装置 以防泥沙 杂物吸 入泵内 回回采采队队 严格按照说明书对注水泵进行接线通电 在回采过程中负责前移 注水泵 前移时要避免注水泵的磕碰现象 并及时整理与注水泵 相关的线路 通通风风队队 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 钻孔布置在巷道中距地板 1 0m 左右处 注水参数的确定注水参数的确定 1 钻孔直径 钻孔选用 MYZ 200 型钻机 开孔直径 87mm 终 孔直径 65 mm 2 钻孔深度 根据煤层节理裂隙发育情况 工作面长度 注水 5 时间和注水压力 注水钻机能力 确定单向钻孔长度 200m 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 验一般按 10 20m 考虑 设计确定为 20 m 4 钻孔角度 钻孔角度原则上与煤层角度一致 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 为 2 5 m 10m 我矿要求为 4m 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 选用水泥封孔方式 7 单孔注水量 单向钻孔注水时孔长的计算 L L1 M 式中 L 钻孔长度 m L1 工作面长度 160m M 与煤层透水性和钻孔方向有关的参数 10m 则 L L1 M 160 10 150m 8 钻孔注水量 Q BLMy W1 W2 K 式中 Q 一个钻孔的注水量 m3 B 孔间距 20m L 工作面长度 160m M 煤层厚度 2 8m Y 煤容量 1 41t m3 W1 注水后要求达到的水分取 4 W2 煤层原有水分 0 77 6 K 考虑围岩吸收水分 水的漏失和注水不均匀系数 1 5 则 Q 20X160X2 81X1 41X 4 0 77 X1 5 614 28m3 9 矿井日注水量为 135m3 注水泵应安排专人负责检修和保养 注水应固定专人负责注水 以便检修 注水人员熟悉设备性能 便于操作 注水设计由通防事业部负责 并现场指导注水工作 负责收集 相关资料 进行分析和备案 1 钻机司机要持证上岗 遵章作业 2 钻机下井前 司机首先学习注水作业规程 掌握后再下井 下井 前还要详细检查钻机及配件的完好性 不完好时不得运下井作业 三 安装注水泵及钻机时 首先要检查安装位置处的巷道状态 不 安全时不准施工 四 开钻前要进行试机 发现问题及时处理 然后再开钻作业 五 应根据作业规程要求布置钻孔的间距 方位 倾角 长度 六 钻孔时至少两人一同作业 开钻先开水 停钻后停水 七 打完钻孔封孔前 先用清水冲净孔内煤粉 然后再封孔 八 采用水泥砂浆或封孔器封孔 封孔长度至少为 1 米 九 无论是用静压注水还是用动压注水 都应用流量表进行测量 掌握每孔