MT501996長鉆孔煤層注水方法

1、長鉆孔煤層注水方法MT 501 佃 96中華人民共和國煤炭工業(yè)部19960313批準佃96 0801實施1主題內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了長鉆孔煤層注水的工藝、設備及參數(shù)。本標準適用于煤礦井下長壁采煤工作面長鉆孔煤層注水。2術語2. 1長鉆孔煤層注水在長壁采煤工作面進回風巷或者只在進風巷或回風巷沿煤層打鉆孔，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。2. 2 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。2. 3 動壓注水通過鉆孔并利用注水泵提供的動壓力將水注入煤層中。3鉆孔3. 1設備及器材a. 鉆機：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標志；鉆孔深度大于50m;開孔直

2、徑4590mm ;鉆孔傾角土 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：適應巖性f>4。d. 地質(zhì)羅盤儀：磁針轉動前后所指示之讀數(shù)誤差不大于0. 5°,測角器的讀數(shù)誤差不大于0. 5°。e. 輔助排粉設備：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標志；工作壓力不小于2. 0MPa ;流量不小于 75L/min。3. 2布置方式及參數(shù)3. 2. 1 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。訊向圖1鉆孔布置方式1 鉆孔；2進風巷；3回風巷；4下部孔；5上部孔3.2. 2參數(shù)3.2. 2.1鉆孔間

3、距應為1025m。當米用扇形鉆孔布置方式時，上部孔與下部孔間距應為1 3m。3.2. 2.2鉆孔傾角a.單向及雙向鉆孔傾角按式（1）確定：h:=arcs in (1)1 g式中：a 鉆孔傾角，（°）；h 鉆孔位置進回風巷對應點的高差，m;lg 鉆孔位置對應工作面長度，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(M _2):m = a _ arctg (2)lg式中：m扇形鉆孔上部孔傾角，(° )M 煤層厚度，m；土一一上向孔取“ + ”，下向孔取“-”。3. 2. 2. 3 鉆孔直徑鉆孔直徑應為 5090mm。3, 2. 2. 4 鉆孔長度單向鉆孔

4、長度應比工作面長度短2040m;雙向鉆孔長度應比 1/2工作面長度短58m ;扇形鉆孔長度上部孔按雙向鉆孔長度確定，下部孔按單向鉆孔長度確定。3. 3 鉆孔施工a. 采用地質(zhì)羅盤儀確定鉆機鉆進的方位和傾角；b. 鉆孔排粉方式：直接采用井下防塵管道供水排粉；當供水壓力小于2MPa時，應采用輔助排粉設備；對松軟煤層可采用井下壓風排粉，但必須采取孔口捕塵措施；c. 接上鉆桿及鉆頭，開動鉆機進行鉆孔作業(yè)。4封孔4.1封孔方法4.1 .1水泥砂漿封孔4.1 .1. 1設備及器材a.水泥砂漿封孔泵：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標志；工作壓力0. 81.0MPa ;流量 7 10L/ min ；b.注

5、水管：塑料管及鋼管，公稱直徑2030mm，壁厚2. 55. 0mm ；c.棉紗；d.水泥：425#,近水平鉆孔應采用膨脹水泥；e.砂子：粒徑w 2mm。4.1.1. 2水泥砂漿配比質(zhì)量比為(水泥：砂：水)1 : 1: (0. 40. 5)。4.1 .1.3封孔步驟a.將注水管(孔內(nèi)應采用塑料管，孔口采用鋼管)前端捆扎少許棉紗,送入鉆孔設計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，開動封孔泵將其連續(xù)送入鉆孔，結束后取出軟管用棉紗將孔口塞緊。4.1.2封孔器封孔4.1.2.1器材a.封孔器

6、：外徑 4090mm，長度5002500mm，注水壓力1015MPa；b.注水管：鋼管，公稱直徑 2030mm，壁厚2. 55. 0mm。4.1.2.2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計位置；c.利用注水壓力或機械力等使封孔器膨脹封住鉆孔。4. 2封孔深度應超過巷邦煤體的破碎帶，深度應為620m。5注水5. 1設備及器材a. 注水泵：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標志；工作壓力816MPa，額 定流量1 . 54. 5m3/ h ；b. 分流器：工作壓力 015MPa，分流誤差土 15%;c. 單向閥：直通式，開啟壓力w 0.

7、04MPa，額定壓力16MPa，流量80L/min ；d. 注水表：流量2. 04. 5m3/h,額定壓力16MPa ；e. 壓力表：量程 040MPa，精度1 . 5級；量程016MPa，精度1. 5級；f. 閥門：高壓閥門，耐壓 16MPa ;普通閥門，耐壓 6. 3MPa ；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，尺寸符合本標準附錄B的規(guī)定；i. 供水桶：容量 0. 20. 5m3。5. 2注水系統(tǒng)5. 2. 1動壓注水系統(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動壓注水系統(tǒng)1注水管；2水泥砂漿；3壓力

8、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；9 注水泵；10供水桶5. 2. 2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。7 壓力表5. 35. 3.注水參數(shù)1注水壓力圖3靜壓注水系統(tǒng)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;（1.2 1.5）Pv 乞 P < Pr式中:5. 3.P注水壓力，MPa ;煤層中瓦斯壓力，MPa;上覆巖層壓力，噸煤注水量0. 020. 04m3/1o單孔注水量PwPr-2應為3MPa。式中:5. 3.Q單孔注水量， m3;k鉆孔前方煤體濕潤系數(shù)，1. 11. 3 ；lj

9、鉆孔間距，m;l 鉆孔長度， m; P煤的密度，t/ m3；S噸煤注水量，m3/1 o4單孔注水流量5. 3.動壓注水時應為0. 32. 0m3/h，靜壓注水時可不控制單孔注水流量。5注水時間式中:5. 3.T注水時間，q單孔注水流量， m3/ h o6同時注水鉆孔數(shù)量h；Tv n 二24lj式中:5. 3.式中:5. 4a.b.c.n同時注水的鉆孔數(shù)量；v工作面日推進度，I 7注水超前工作面距離24lc 注水超前工作面距離，m;It 停止注水時鉆孔距工作面的距離，應為注水方法封孔后（水泥砂漿封孔應滯后 12d），按照設計連接注水系統(tǒng)；開動注水泵進行動壓注水或開啟供水閥門進行靜壓注水；當注水達

10、到設計要求或鉆孔周圍煤壁有水滲出時，可結束或暫停對該鉆孔或該組m/do8 20m o鉆孔的注水。附錄 A鋼絲編織高壓膠管主要技術參數(shù)及用途（補充件）公稱內(nèi)徑mm通水流量L / min最大工作壓力MPa鋼絲層數(shù) 層用途10< 1515161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（補充件）B1快速接頭的型號及標記方法：K J X - XI產(chǎn)品規(guī)格*W或N*漢語拼音"外"或*內(nèi)”的第一個拼音字母 漢語拼音亠接"的第一個拼音字母！漢語拼音出快”的第

11、_牛拼音字母*B2 KJW系列快速接頭（見圖B1）的型號及尺寸應符合表B1的規(guī)定:oBL,3"圖B1 KJW快速接頭示意圖刊.U3O.J5表B1型號D(d11)Di(f9)D2(h8)D3(-0.2)dL(+0.5)L1L2L3(+0.5)RCKJW-101815111272624.5124.50.5KJW-132218141692624.5124.50.5KJW-162520161712302.55.5145.51KJW-192824202015312.55.5155.51B3 KJN系列快速接頭（見圖B2）的型號及尺寸應符合表B2的規(guī)定:圖B2 KJN快速接頭示意圖表B2型號d(d11)di(H8)d2(H11)d3(+0.1)L1(-0.2)L2(+0.2)LRnBAKJN-101415185.56.713280.033216KJN-131718225