煤层注水实施方案1

PAGE4煤层注水实施方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、煤层注水的作用1防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：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预防煤与瓦斯突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。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减小工作面回风流中的瓦斯浓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。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防治冲击地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防火与降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20m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。封孔深度：封孔深度一般通过试验和生产实践确定，为2.5m—10m。我矿要求为4m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。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，mL1工作面长度，160mM与煤层透水性和钻孔方向有关的参数，10m则L=L1-M=160-10=150m8）钻孔注水量Q=BLMy（W1-W2)K式中;Q一个钻孔的注水量，m3B孔间距20m L工作面长度160mM煤层厚度，2.8mY煤容量，1.41t/m3W1注水后要求达到的水分取4%W2煤层原有水分，0.77%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=614.28m39）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。钻机司机要持证上岗，遵章作业。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，掌握每孔注水量，发现钻孔附近煤壁出水及机巷出现水珠时，可停注，隔一段时间后再对该孔注水。十、注水