煤層注水設(shè)計

..XX海泰煤業(yè)有限責(zé)任公司鐵邁煤礦11010綜放工作面煤層注水設(shè)計一、前言：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%,煤層注水是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,減少采煤時的粉塵產(chǎn)生量,防止煤塵堆積,避免煤塵爆炸,同時對煤層中的瓦斯有提前均勻釋放的作用。因此,我礦決定進(jìn)行煤層注水,以減少粉塵產(chǎn)生量,改善井下作業(yè)條件。二、11010工作面概述：1、11010工作面位置：11010工作面位于一采區(qū)上山南側(cè)上部,東臨尚未開采的11030工作面,南鄰F4、F5斷層交匯區(qū),西鄰淺部未開采區(qū),北臨軌道暗斜井保護(hù)煤柱工作面對應(yīng)地表為荒山地帶,無水體及建筑物,地面標(biāo)高+3217m—+3241m,平均+3229m,工作面標(biāo)高+3030m—+3058m,平均+3044m,工作面平均采深185m。2、煤層賦存特征工作面設(shè)計開采下煤層,煤層厚度2—10m,平均8.39m,煤層內(nèi)含多層夾矸,夾矸分布不穩(wěn)定,切眼掘進(jìn)時見2.0m厚夾矸,夾矸巖性為油頁巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖,本煤層為長焰煤,屬于易自燃煤層,自燃傾向等級為I級,煤塵具有爆炸危險性,煤塵爆炸為40%。頂板巖性為深灰色泥巖,一般厚度為1.2—4m,中厚層狀構(gòu)造,局部薄層狀,較破碎,其上部見一層2—4m油頁巖,頁片狀。老頂為厚層狀細(xì)沙巖或粉砂巖,硬度系數(shù)4—5。底板一般有一層0.4—1.5m厚的泥巖為偽底,其下部為細(xì)沙巖或粉砂巖,厚度10m以上,巖性為淺灰-深灰色,中厚層狀,具小型交錯層理,裂隙較發(fā)育。工作面煤質(zhì)指標(biāo)為:原煤灰分為13.32%,揮發(fā)分為44.15%,水分為2.26%,硫分為：0.90%,發(fā)熱量為25.65MJ/kg.3、工作面巷道布置工作面采用走向長壁式布置,工作面切眼長71m,工作面走向長267.3m,煤層傾角17.5°。4、采煤方法根據(jù)工作面巷道布置及機(jī)械設(shè)備配備情況,11010工作面采用走向長壁綜合機(jī)械化放頂煤方法開采,一次采全高,全部垮落法控制頂板。三、施工注水孔的設(shè)計〔一、注水方式選擇根據(jù)本工作面煤層賦存情況及煤巖層特性,工作面巷道布置方式,采煤方法,結(jié)合臨近工作面的實(shí)際經(jīng)驗,決定采用在工作面回風(fēng)順槽中平行于工作面向煤體打長鉆孔注水方式,采用MK-4型鉆機(jī)鉆進(jìn)施工,配Ф50mm鉆桿,鉆孔孔徑為Ф65mm,由于本礦靜壓水壓力較小,故采用動壓注水的方式。〔二、煤層注水參數(shù)1、鉆孔孔長計算L=L1-M式中：L----------鉆孔長度,m;L1----------工作面長度,m;M-----------濕潤半徑,根據(jù)煤層透氣性參數(shù)、以往經(jīng)驗及本礦實(shí)際取10m;則L=71-10=612、鉆孔間距B=2*M式中：B----------鉆孔間距,m；M----------濕潤半徑,m；則：B=2*10=20m.3、鉆孔孔徑：65mm;4、鉆孔傾角：按照實(shí)際的煤層傾角、厚度及鉆桿百米下沉量1-3%綜合計算,取鉆孔傾角為15°。5、封孔長度及工藝〔1、封孔深度：封孔深度5-10米,封孔深度必須超過巷道邊緣煤體破碎帶寬度,在地質(zhì)構(gòu)造〔如斷層帶附近,封孔深度應(yīng)適當(dāng)加長?！?、封孔方法：采用封孔器自動封孔。封孔器與水管連接處距鉆孔外口應(yīng)在2米以上,保證鉆孔周圍煤壁不漏水,封孔采用MZF-40-15型自漲式煤層注水封孔器,外徑40mm,膨脹后直徑范圍為：68-76mm。6、單孔注水量Q=BLHγWZK式中：Q----------單孔注水量；m3B----------鉆孔間距；20mL----------工作面長度；71mH-----------煤層厚度；8.39mγ----------煤容重,1.57t/m3WZ----------煤層水分增量；2%K----------不均衡系數(shù)；取1.6則：Q=20×71×8.39×1.57×2%×1.6=300t;7、注水壓力采用7GB-4.5/160注水泵進(jìn)行注水,注水壓力為16mPa,8、注水流量7GB-4.5/160注水泵的流量為：4.5t/h。9、單孔注水時間T=Q/l式中：T-------單孔注水時間；hl-------注水流量；t/hT=300/4.5=67h10、注水孔布置方式注水孔從工作面向外60米開始布置,每20米一個,距巷道底板1.5米,見下圖。注水孔布置示意圖6020602011010工作面6111010工作面61四、安全技術(shù)措施1、打注水孔時,首先要加固鉆機(jī)位置的巷道支護(hù),嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度,車輛禁止通行。2、打鉆時,鉆機(jī)下風(fēng)口5米內(nèi)必須懸掛瓦斯便攜儀,一旦瓦斯出現(xiàn)增大現(xiàn)象,應(yīng)立即停止作業(yè),查明原因。3、注水時,高壓膠管必須用管子鉤吊掛巷道幫部,距底500mm,且高壓膠管附近嚴(yán)禁有人,防止高壓膠管脫落或爆裂而傷人。4、注水前,必須檢查各連接件連接是否牢靠,高壓膠管與閘閥必須用正規(guī)U型卡子連接；注水時,時刻注意連接頭處漏水情況,以免脫開傷人。/r/