工作面煤層注水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施

1、工作面煤層注水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施煤層注水設(shè)計(jì)（一）、煤層注水的方式為使注水鉆孔能濕潤(rùn)較大區(qū)域的煤體，能獲得較長(zhǎng)的注水時(shí)間， 煤體濕潤(rùn)均勻，注水與回采不相互干擾，根據(jù)工作面的巷道布置、煤的埋藏深度、頂板巖石遇水的軟化程度等，故在工作面上順槽沿煤層 傾斜方向，向下鉆孔或在工作面下順槽沿煤層傾斜方向，向上鉆孔， 布置長(zhǎng)孔動(dòng)壓注水方式（二）、鉆機(jī)型號(hào)及規(guī)格選擇KHYD85-ZJ型煤礦用架助式鉆機(jī)，鉆孔深度 20m左右（煤 層），鉆頭使用直徑© 42mm鉆頭。（三）、由于采面所采煤層厚度均在 2-3.5米范圍內(nèi)，內(nèi)生裂隙較發(fā) 育，根據(jù)公式計(jì)算得：n=（1-Pg/P）槍0%=（1-1.53/1.

2、64） 100%=6.7%煤層孔隙率為6.7%,大于4%,所以該煤層注水較易，采用動(dòng)壓注 水。（四）、注水參數(shù)確定1、鉆孔布置。采用超前雙向鉆孔注水，工作面上、下順槽距工作面推進(jìn)線10-20米處開始布置注水眼。鉆孔布置在上、下順槽內(nèi)煤層中2、鉆孔長(zhǎng)度L。鉆孔長(zhǎng)度取決于鉆機(jī)性能、煤層透水性及鉆孔方向。3、鉆孔間距B。鉆孔間距B取20 m。4、鉆孔水平轉(zhuǎn)角。為避免回采工作面推進(jìn)過程與注水鉆孔平行接 觸，防止工作面煤壁片幫，保持在工作面推進(jìn)方向上注水量的均勻性， 一般取注水孔的水平轉(zhuǎn)角為沿煤層走向 45 °傾角打設(shè)。5、封孔方法與封孔長(zhǎng)度。在煤層完整性和鉆孔質(zhì)量較好的條件下， 選用速凝劑外

3、加注膠花管封孔，封孔長(zhǎng)度取56 m;在煤層完整性和鉆 孔質(zhì)量較差的條件下，在煤層完整性和鉆孔質(zhì)量較差的條件下，必須 棄孔另外進(jìn)行鉆孔。（五）、注水參數(shù)1、注水超前回采工作面的合理位置。預(yù)注水超前工作面位置的確 定是注水工作中一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題。預(yù)注水位置的選擇既要考慮頂 煤在前方支承壓力作用下裂隙的發(fā)展變化，又要考慮有足夠的時(shí)間使 注入煤體的水能夠充分潤(rùn)濕煤體。根據(jù)不同硬度煤層支承壓力的分布 特征、頂煤變形規(guī)律和測(cè)試結(jié)果。制定硬煤、中硬煤和軟煤預(yù)注水超前工作面的合理注水區(qū)域位置 見表1項(xiàng)目注水起止位置軟煤中硬煤硬煤開始注水超前工作面（m）40 6030 5020 35停止注水超前工作面（m）1

4、0 208153102、3煤?jiǎn)屋S抗壓強(qiáng)度為13.7 MPa,屬于中等硬度煤層。因此確定 開始注水超前工作面煤壁的距離為 3050m,停止注水超前工作面的 距離為815 m。2、單孔注水量。單孔注水量Q按下式計(jì)算：Q=K L B - H 丫q式中：Q單孔注水量，m3K系數(shù)（包括漏水及鉆孔前方煤體吸水），取1.1;L鉆孔長(zhǎng)度，取L=30m;B鉆孔間距（濕潤(rùn)煤體的寬度），10m;H煤層厚度，取采高H=3m;Y煤的密度，丫 =1.4t/m3;q噸煤注水量，取q=0.015m3/t。根據(jù)鉆孔參數(shù)分別計(jì)算得出的鉆孔間距為 10m時(shí)，注水量分別為20.79m3。3、注水時(shí)間。鉆孔注水時(shí)間與注水量成正比，與注

5、水速度成反比 首先應(yīng)根據(jù)煤層的滲透特性和鉆孔長(zhǎng)度選擇注水系統(tǒng)（注液或靜壓防塵系統(tǒng)），選定注水系統(tǒng)后即可確定每孔的注水時(shí)間，在實(shí)際操作中注 水時(shí)間以煤壁 掛汗”或滲水時(shí)為止。4、注水壓力。注水壓力的高低取決于煤層透水性的強(qiáng)度和鉆孔的 注水速度。主要與煤層的透水性及瓦斯壓力有關(guān)，為了提高煤層注水 的濕潤(rùn)效果，采用常壓帶動(dòng)壓注水。在所取的注水流量條件下造成的 注水壓力是否符合該煤層的注水要求，需通過注水實(shí)踐來確定。一般 情況下注水壓力應(yīng)滿足以下條件：（1.21.5） Pwc P< Pr式中：P注水壓力，Mpa;Pw 煤層中瓦斯壓力，Mpa;Pr上覆巖層壓力，Mpa。取注水壓力為310Mpa。我礦使用液壓泵可達(dá)18Mpa以上，能夠滿足該雙向長(zhǎng)鉆孔動(dòng)壓注 水的需要。5、注水速度（注水流量）注水速度是指單位時(shí)間內(nèi)的注水量，影響煤體濕潤(rùn)效果及決定注 水時(shí)間的主要因素，在一定的煤層條件下，鉆孔的注水速度隨鉆孔長(zhǎng) 度、孔