煤層注水設(shè)計(jì)方案

1、煤層注水設(shè)計(jì)方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)INGBIAN和* 煤層注水設(shè)計(jì)方案一、 煤層注水設(shè)計(jì)依據(jù)煤層注水是減少采煤工作面粉塵產(chǎn)生的最基本、最有效的措施。通過煤層 注水 一般除塵率可達(dá) 60-80%,煤層注水通過鉆孔，將壓力水注入煤層中，使煤層得到預(yù)先濕潤，增加煤體的水分，減少采煤時(shí)粉塵產(chǎn)生量的一種技術(shù)措施。井田內(nèi)各煤層的物理性質(zhì)基本相同，表現(xiàn)為黑色、黑褐色，條痕為棕黑 色、黑 褐色，瀝青一玻璃光澤，普式硬度一般為 2-3,有一定的韌性，參差狀、 貝殼狀斷 口，視密度，內(nèi)生裂隙較為發(fā)育。各層煤的宏觀煤巖特征相近，宏觀煤巖組分以亮煤為主，次為暗煤、鏡 煤，局 部

2、見有絲炭。宏觀煤巖類型主要為半亮型和半暗型，光亮型次之，少量 暗淡型。煤 層主要為線理狀、條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，有時(shí)也可見均一狀結(jié) 構(gòu)，塊狀構(gòu)造。13號煤層的直接頂板多為砂質(zhì)泥巖，一般厚 6m,頂板砂巖的抗拉強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度 : 頂板泥巖的抗拉強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 。從上分析可知，煤層較為松軟，機(jī)采將產(chǎn)生煤塵的量較大，而煤層的內(nèi)生裂隙較為發(fā)育，適宜采用煤層注水防塵。二、 注水工藝、參數(shù)及設(shè)備1 、 注水方式的選擇煤層注水方式是指鉆孔長度、位置和方向的概念，一般分為長孔、短孔、深孔和巷道注水四種注水方式。根據(jù)本礦煤礦層賦存的特點(diǎn)，采區(qū)巷道的布置方式、采煤方法等情況，并借鑒鄰近生產(chǎn)礦井的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)釆用長

3、孔注水方式，結(jié)合采煤工作面長度、煤層厚度，考慮鉆機(jī)設(shè)備性能和煤層注水效果，注水方式采用單向鉆孔布 置，即在工作面 回風(fēng)順槽中平行于工作面向煤體打長孔鉆孔注水，鉆孔均沿煤 層均勻布置，鉆孔角 度原則上與煤層傾角保持一致，使鉆孔始終保持在煤層 內(nèi)，以免穿透頂?shù)装?，鉆孔 口布置在巷道中距底板左右處。角、封2、注水參數(shù)的確定 注水參數(shù)主要是注水鉆孔的參數(shù)，即注水壓力、孔徑、孔深、間距、傾 孔長度和方式等。注水壓力高低取決于煤層的透水性強(qiáng)弱（透水性強(qiáng)的煤層，注水壓力低； 透水 性弱的煤層，注水壓力高），還與鉆孔的注水流量有關(guān)。常采用調(diào)節(jié)鉆孔 流量的方 法控制注水壓力，使其不超過地層壓力。HzyPPz式中

4、：川一注水煤層上方覆蓋的巖層厚度，m;取200m；汕一上覆巖層的平均密度，kg/m3;??；Pz注水丿k力；bar ；選取本礦井煤層注水壓力為 5Mpao 礦井投產(chǎn)后再按實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。 鉆孔直徑：孔徑大小與煤的硬度、要求的注水量、封孔技術(shù)和鉆具條件有關(guān)。設(shè)計(jì)采用 MYZ-2 0 0型液壓鉆機(jī)打孔，孔徑 65mm。鉆孔長度：鉆孔長度本設(shè)計(jì)工作面長度為150m,單向鉆孔長度為120mo鉆孔間距：鉆孔間距可根據(jù)煤層的濕潤半徑來計(jì)算，孔深時(shí)，孔距要大些；孔淺時(shí)，孔距要小些，合理的孔間距一般通過實(shí)踐來確定， 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般 按1020m考 慮，根據(jù)礦井的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，鉆孔間距取 20mo鉆孔角度：鉆孔角度原

5、則上與煤層傾角保持一致，使鉆孔始終保持在煤層內(nèi)，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)煤層節(jié)理發(fā)育程度選擇采用垂直鉆孔還是傾斜鉆孔，以使節(jié)理面盡量與鉆孔垂直。封孔方式和封孔深度：封孔方式分為和封孔器封孔兩種，根據(jù)確定的注水方式和煤層特征，設(shè)計(jì)選用水泥封孔方式，水泥砂漿封孔泵型號為SLB-H型。 封孔深度一般通過試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐確定，封孔深度暫按 4m 考慮，釆用水泥砂 漿封孔。礦井 投產(chǎn)后再按實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。3、注水系統(tǒng)的選擇注水系統(tǒng)分為靜壓注水系統(tǒng)和動壓注水系統(tǒng)，因本礦地面水池與煤層的高差不大，靜壓差較小，鑒于本礦井煤層注水鉆孔較大，所需注水壓力較大，設(shè)計(jì)選用動壓注水系統(tǒng)。注水泵型號為 260,注水泵流量h,壓力16

6、MPa。注水 時(shí)間一般為天左 右，注水效果和注水時(shí)間以實(shí)際注水效果衡量，通過快速水 份測定儀進(jìn)行測試，注 水工作避免與回采工作面相互干擾， 注水需超前工作面 回釆時(shí)間一般為 ? 個月。 本 設(shè)計(jì)同時(shí) 4 個孔注水，即采用了多孔動壓長孔注 水工藝系統(tǒng)。4、注水的壓力、速度、單孔注水量、時(shí)間的確定注水壓力：該礦煤層注水釆用動壓注水。注水參數(shù)應(yīng)考慮煤層裂隙、層 理、節(jié)理及透水性等因素，山注水泵站調(diào)整煤層注水壓力。鉆孔單孔注水量按下式計(jì)算：Q=B L-M-v( W1-W2) -K式中：Q個鉆孔注水量，n?;B孔間距20m :L-工作面長度150m;M 煤層厚度，13號煤層厚度；Y煤容重，m3；Wi-注

7、水后要求達(dá)到的水分取 4%:W2 煤層原有水分，13號煤層為;K-考慮圍巖吸收水分，水的漏失和注水不均勻系數(shù)，取。貝 9: Q=20 xl50 xxx (4%) x=5、礦井日注水量每個工作面日注水量按下式計(jì)算:Q n = KrG- (W1-W2)式中:Q 礦井日注水量 m3；Kk注水系數(shù)，?。籊礦井計(jì)劃注水回采工作面日產(chǎn)量2727t/dQ B=X2727X (4%)=6、注水流量（或注水速度）與注水時(shí)間單孔注水流量按h考慮，注水時(shí)間為=19h,注水時(shí)間為鉆孔開始注水至煤 體全 面濕潤為止，注水煤體全面濕潤的標(biāo)志為濕潤范圍內(nèi)煤壁出現(xiàn)均勻的 出 汗?jié)B水，注水時(shí)間通常為 2-3do7、注水設(shè)備及儀器煤層注水鉆機(jī)： MYZ-200 型， 1 臺； 煤層注水泵： 160, 2 臺；等量分流器：DF-3型，4個；夾布壓力膠管（與泵配套） 20m； 冷撥無縫鋼管（與泵配套） 120m； 高壓鋼絲編織膠管（與泵配套） 100m：彈簧式壓力表： 4 個；水泥砂漿封孔泵型號為 SLB-II型，1臺；高壓閘閥 :JBH-160III, 4個；快速接頭：K型，20個；安全閥： 1 個；高壓注水表： 200 型， 2 個；內(nèi)螺紋升降止回閥：H41H-160型，1個；鋼制三通： 4 個；葉輪濕式水表： 1