工作面煤层注水设计及安全技术措施

1、工作面煤层注水设计及安全技术措施煤层注水设计（一）、煤层注水的方式为使注水钻孔能湿润较大区域的煤体，能获得较长的注水时间， 煤体湿润均匀，注水与回采不相互干扰，根据工作面的巷道布置、煤的埋藏深度、顶板岩石遇水的软化程度等，故在工作面上顺槽沿煤层 倾斜方向，向下钻孔或在工作面下顺槽沿煤层倾斜方向，向上钻孔， 布置长孔动压注水方式（二）、钻机型号及规格选择KHYD85-ZJ型煤矿用架助式钻机，钻孔深度 20m左右（煤 层），钻头使用直径© 42mm钻头。（三）、由于采面所采煤层厚度均在 2-3.5米范围内，内生裂隙较发 育，根据公式计算得：n=（1-Pg/P）枪0%=（1-1.53/1.

2、64） 100%=6.7%煤层孔隙率为6.7%,大于4%,所以该煤层注水较易，采用动压注 水。（四）、注水参数确定1、钻孔布置。采用超前双向钻孔注水，工作面上、下顺槽距工作面推进线10-20米处开始布置注水眼。钻孔布置在上、下顺槽内煤层中2、钻孔长度L。钻孔长度取决于钻机性能、煤层透水性及钻孔方向。3、钻孔间距B。钻孔间距B取20 m。4、钻孔水平转角。为避免回采工作面推进过程与注水钻孔平行接 触，防止工作面煤壁片帮，保持在工作面推进方向上注水量的均匀性， 一般取注水孔的水平转角为沿煤层走向 45 °倾角打设。5、封孔方法与封孔长度。在煤层完整性和钻孔质量较好的条件下， 选用速凝剂外

3、加注胶花管封孔，封孔长度取56 m;在煤层完整性和钻 孔质量较差的条件下，在煤层完整性和钻孔质量较差的条件下，必须 弃孔另外进行钻孔。（五）、注水参数1、注水超前回采工作面的合理位置。预注水超前工作面位置的确 定是注水工作中一个关键的技术问题。预注水位置的选择既要考虑顶 煤在前方支承压力作用下裂隙的发展变化，又要考虑有足够的时间使 注入煤体的水能够充分润湿煤体。根据不同硬度煤层支承压力的分布 特征、顶煤变形规律和测试结果。制定硬煤、中硬煤和软煤预注水超前工作面的合理注水区域位置 见表1项目注水起止位置软煤中硬煤硬煤开始注水超前工作面（m）40 6030 5020 35停止注水超前工作面（m）1

4、0 208153102、3煤单轴抗压强度为13.7 MPa,属于中等硬度煤层。因此确定 开始注水超前工作面煤壁的距离为 3050m,停止注水超前工作面的 距离为815 m。2、单孔注水量。单孔注水量Q按下式计算：Q=K L B - H 丫q式中：Q单孔注水量，m3K系数（包括漏水及钻孔前方煤体吸水），取1.1;L钻孔长度，取L=30m;B钻孔间距（湿润煤体的宽度），10m;H煤层厚度，取采高H=3m;Y煤的密度，丫 =1.4t/m3;q吨煤注水量，取q=0.015m3/t。根据钻孔参数分别计算得出的钻孔间距为 10m时，注水量分别为20.79m3。3、注水时间。钻孔注水时间与注水量成正比，与注

5、水速度成反比 首先应根据煤层的渗透特性和钻孔长度选择注水系统（注液或静压防尘系统），选定注水系统后即可确定每孔的注水时间，在实际操作中注 水时间以煤壁 挂汗”或渗水时为止。4、注水压力。注水压力的高低取决于煤层透水性的强度和钻孔的 注水速度。主要与煤层的透水性及瓦斯压力有关，为了提高煤层注水 的湿润效果，采用常压带动压注水。在所取的注水流量条件下造成的 注水压力是否符合该煤层的注水要求，需通过注水实践来确定。一般 情况下注水压力应满足以下条件：（1.21.5） Pwc P< Pr式中：P注水压力，Mpa;Pw 煤层中瓦斯压力，Mpa;Pr上覆岩层压力，Mpa。取注水压力为310Mpa。我矿使用液压泵可达18Mpa以上，能够满足该双向长钻孔动压注 水的需要。5、注水速度（注水流量）注水速度是指单位时间内的注水量，影响煤体湿润效果及决定注 水时间的主要因素，在一定的煤层条件下，钻孔的注水速度随钻孔长 度、孔