長(zhǎng)鉆孔煤層注水方法

1、長(zhǎng)鉆孔煤層注水方法 MT 5011996 中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部19960313批準(zhǔn) 19960801實(shí)施   1 主題內(nèi)容與適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了長(zhǎng)鉆孔煤層注水的工藝、設(shè)備及參數(shù)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦井下長(zhǎng)壁采煤工作面長(zhǎng)鉆孔煤層注水。   2 術(shù)語 21 長(zhǎng)鉆孔煤層注水 在長(zhǎng)壁采煤工作面進(jìn)回風(fēng)巷或者只在進(jìn)風(fēng)巷或回風(fēng)巷沿煤層打鉆孔，且通過鉆孔并利用水的壓力將水注入煤層中，使煤體得到濕潤(rùn)。 22 靜壓注水 通過鉆孔并利用供水管道中水的靜壓力將水注入煤層中。 23 動(dòng)壓注水 通過鉆孔并利用注水泵提供的動(dòng)壓力將水注入煤層中。   3 鉆孔 31 設(shè)備及器材  

2、 a 鉆機(jī)：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標(biāo)志；鉆孔深度大于50m；開孔直徑4590mm；鉆孔傾角±90°。 b 鉆桿：直徑為3442mm的鉆桿或直徑在5085mm的螺旋葉片鉆桿。 c 鉆頭：適應(yīng)巖性f>4。 d 地質(zhì)羅盤儀：磁針轉(zhuǎn)動(dòng)前后所指示之讀數(shù)誤差不大于05°，測(cè)角器的讀數(shù)誤差不大于05°。 e 輔助排粉設(shè)備：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標(biāo)志；工作壓力不小于20MPa；流量不小于75Lmin。 32 布置方式及參數(shù) 321 布置方式 分為單向、雙向及扇形三種鉆孔布置方式，如圖1所示。  圖1 鉆孔布置方式 1鉆孔；2進(jìn)風(fēng)巷

3、；3回風(fēng)巷；4下部孔；5上部孔   322 參數(shù) 3221 鉆孔間距 應(yīng)為1025m。當(dāng)采用扇形鉆孔布置方式時(shí)，上部孔與下部孔間距應(yīng)為13m。 3222 鉆孔傾角 a 單向及雙向鉆孔傾角按式(1)確定： (1) 式中：鉆孔傾角，(°)； h鉆孔位置進(jìn)回風(fēng)巷對(duì)應(yīng)點(diǎn)的高差，m； lg鉆孔位置對(duì)應(yīng)工作面長(zhǎng)度，m。 b 扇形鉆孔傾角下部孔按式(1)確定，上部孔按式(2)確定； (2) 式中：m扇形鉆孔上部孔傾角，(°) M煤層厚度，m； 土上向孔取“+”，下向孔取“-”。 3223 鉆孔直徑 鉆孔直徑應(yīng)為5090mm。 3，224 鉆孔長(zhǎng)度 單向鉆孔長(zhǎng)度應(yīng)比工作面長(zhǎng)度短2

4、040m；雙向鉆孔長(zhǎng)度應(yīng)比12工作面長(zhǎng)度短58m；扇形鉆孔長(zhǎng)度上部孔按雙向鉆孔長(zhǎng)度確定，下部孔按單向鉆孔長(zhǎng)度確定。   33 鉆孔施工 a 采用地質(zhì)羅盤儀確定鉆機(jī)鉆進(jìn)的方位和傾角； b 鉆孔排粉方式：直接采用井下防塵管道供水排粉；當(dāng)供水壓力小于2MPa時(shí)，應(yīng)采用輔助排粉設(shè)備；對(duì)松軟煤層可采用井下壓風(fēng)排粉，但必須采取孔口捕塵措施； c 接上鉆桿及鉆頭，開動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)。   4 封孔 41 封孔方法 411 水泥砂漿封孔 4111 設(shè)備及器材 a 水泥砂漿封孔泵：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標(biāo)志；工作壓力0810MPa；流量710Lmin； b 注水管：塑料管及鋼管

5、，公稱直徑2030mm，壁厚2550mm； c 棉紗； d 水泥：425#，近水平鉆孔應(yīng)采用膨脹水泥； e 砂子：粒徑2mm。 4112 水泥砂漿配比 質(zhì)量比為(水泥：砂：水)1：1：(0405)。 4113 封孔步驟 a 將注水管(孔內(nèi)應(yīng)采用塑料管，孔口采用鋼管)前端捆扎少許棉紗，送入鉆孔設(shè)計(jì)位置并使棉紗與鉆孔孔壁貼緊； b 將封孔泵出口軟管插入鉆孔3040cm，并用棉紗將孔口塞緊； c 按用量和配比制備水泥砂漿； d 將水泥砂漿倒入封孔泵料斗中，開動(dòng)封孔泵將其連續(xù)送入鉆孔，結(jié)束后取出軟管，用棉紗將孔口塞緊。 412 封孔器封孔 4121 器材 a 封孔器：外徑4090mm，長(zhǎng)度500250

6、0mm，注水壓力1015MPa； b 注水管：鋼管，公稱直徑2030mm，壁厚2550mm。 4122 封孔步驟 a 選擇比鉆孔直徑小612mm的封孔器； b 將封孔器送入鉆孔，接上注水管再推入鉆孔設(shè)計(jì)位置； c 利用注水壓力或機(jī)械力等使封孔器膨脹封住鉆孔。 42 封孔深度 應(yīng)超過巷邦煤體的破碎帶，深度應(yīng)為620m。   5 注水 51 設(shè)備及器材   a 注水泵：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標(biāo)志；工作壓力816MPa，額定流量1545m3h； b 分流器：工作壓力015MPa，分流誤差±15； c 單向閥：直通式，開啟壓力004MPa，額定壓力16MPa，

7、流量80Lmin； d 注水表：流量2045m3h，額定壓力16MPa； e 壓力表：量程040MPa，精度15級(jí)；量程016MPa，精度15級(jí)； f 閥門：高壓閥門，耐壓16MPa；普通閥門，耐壓63MPa； g 鋼絲編織高壓膠管：選用規(guī)格見附錄A； h 管路接頭：采用快速接頭，尺寸符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄B的規(guī)定； i 供水桶：容量0205m3。 52 注水系統(tǒng) 521 動(dòng)壓注水系統(tǒng) 主要由注水泵、分流器、注水表、單向閥、閥門、壓力表、鋼絲編織高壓膠管等組成，如圖2所示。   圖2 動(dòng)壓注水系統(tǒng) 1注水管；2水泥砂漿；3壓力表；4鋼絲編織高壓膠管及接頭；5閥門；6分流器；7單向閥；8注水表

8、；9注水泵；10供水桶   522 靜壓注水系統(tǒng) 主要由注水表、壓力表、閥門、鋼絲編織高壓膠管組成，如圖3所示。   1鋼絲編織高壓膠管；2接頭；3閥門；4注水表；5封孔器；6注水管；7壓力表   53 注水參數(shù) 531 注水壓力 (3) 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。 532 噸煤注水量 應(yīng)為002004m3t。 533 單孔注水量 (4) 式中：Q單孔注水量，m3； k鉆孔前方煤體濕潤(rùn)系數(shù)，1113； lj鉆孔間距，m； l鉆孔長(zhǎng)度，m； 煤的密度，tm3； 噸煤注水量，m3t。 534 單孔注水流量 動(dòng)壓

9、注水時(shí)應(yīng)為0320m3h，靜壓注水時(shí)可不控制單孔注水流量。 535 注水時(shí)間 (5) 式中：T注水時(shí)間，h； q單孔注水流量，m3h。 536 同時(shí)注水鉆孔數(shù)量 (6) 式中：n同時(shí)注水的鉆孔數(shù)量； v工作面日推進(jìn)度，md。 537 注水超前工作面距離 (7) 式中：lc注水超前工作面距離，m； lt停止注水時(shí)鉆孔距工作面的距離，應(yīng)為820m。 54 注水方法 a 封孔后(水泥砂漿封孔應(yīng)滯后12d)，按照設(shè)計(jì)連接注水系統(tǒng)； b 開動(dòng)注水泵進(jìn)行動(dòng)壓注水或開啟供水閥門進(jìn)行靜壓注水； c 當(dāng)注水達(dá)到設(shè)計(jì)要求或鉆孔周圍煤壁有水滲出時(shí)，可結(jié)束或暫停對(duì)該鉆孔或該組鉆孔的注水。    附

10、 錄 A 鋼絲編織高壓膠管主要技術(shù)參數(shù)及用途 (補(bǔ)充件)   公稱內(nèi)徑 mm通水流量 Lmin最大工作壓力 MPa鋼絲層數(shù) 層用 途101515161用于多孔注水支管131530141用于多孔注水主管、支管16304617212用于多孔注水主管19456515182用于多孔注水主管    附 錄 B 快速接頭規(guī)格及尺寸 (補(bǔ)充件)   B1 快速接頭的型號(hào)及標(biāo)記方法：B2 KJW系列快速接頭(見圖B1)的型號(hào)及尺寸應(yīng)符合表B1的規(guī)定：   圖B1 KJW快速接頭示意圖       &#

11、160;                        表B1 型號(hào)D(d11)D1(f9)D2(h8)D3(-0.2)dL(+0.5)L1L2L3(+0.5)RC  KJW-10181511127262124.5   KJW-13221814169262124.5   KJW-16252016171230145.5 1  KJW-19282420201531155.5 1    B3 KJN 系列快速接頭(見圖B2)的型號(hào)及尺寸應(yīng)符合表B2的規(guī)定： &