3101首采面煤层注水设计90m.docx

1、3101首采面煤层注水设计90m3101首采面煤层注水设计 编制：地 测 科山西泽州天泰和瑞煤业有限公司二0一四年八月3101首采面煤层注水设计方案一、煤层注水设计概述 根据煤矿安全规程第154条的规定：采煤工作面应采取煤层注水防尘措施。我们对3101首采面进行煤层注水，预先湿润煤体，达到在回采过程中的产尘量，特做设计如下：二、 3101首采面基本情况工作面走向长度工作面倾向长度煤层倾角煤层平均厚度730m110m-4至-95.7-6.0m三、 注水钻孔参数确定 1、注水方式：采用静压长钻孔煤层预注水方式注水（即采用正常压力注水）。 2、钻孔布置：从3101首采面的切眼处的3101运输顺槽开始

2、，沿3#煤层的倾斜方向平行于工作面的方向施工注水，采用单向孔进行注水，实行随采随注。 3、钻孔参数确定： 采用 ZYW-2000型矿用全液压钻机钻进施工，配63mm外平钻杆，钻孔孔径为65mm，采用ZBG-45/160型注水泵。 钻孔间距：根据初步设计得知钻孔间距为20 m； 钻孔倾角 = 式中：-钻孔倾角 -煤层倾角（本煤田3#煤层倾角为-4至-9，取平均-6） -钻孔最大下沉角； -钻杆下沉距离（） -钻孔长度（） -钻杆下沉率，一般为0.35，本设计取0.4 -6-0.4 -6-14 -614 根据通风管理部规定：煤层注水钻孔长度为工作面长度-20米即110-20=90m。 钻孔布置：

3、本次施工在3101首采面的运输顺槽，从3101首采面切眼位置向3101首采面设计停采线位置，每20m设计施工钻孔一个，共设计钻孔50个，各个钻孔的具体情况见下表。孔号方位角（）倾 角（）孔 深（m）孔号方位角（）倾角（）孔 深（m）1#1805309026#180430902#1805309027#180430903#1805309028#180430904#1803309029#180430905#1803309030#180430906#1803309031#1803907#1803309032#1803908#18079033#1803909#18079034#18039010#1807

4、9035#18039011#18079036#18039012#18079037#18039013#18069038#18039014#18069039#18039015#18069040#18049016#1804309041#18049017#1804309042#18049018#1804309043#18049019#1804309044#18049020#1804309045#18049021#1804309046#18029022#1804309047#18029023#1804309048#18029024#1804309049#18029025#1804309050#18029

5、0四、 封孔要求： 1、封孔深度：封孔深度必须超过巷道边缘煤体破碎带宽度5米，在地质构造（如断层带）附近，封孔深度应适当加长。 2、封孔方法：采用封孔器自动封孔。封孔器与水管连接处距钻孔外口应在5米以上，保证钻孔周围煤壁不漏水。五、 煤层注水参数确定 、注水系统 采用静压注水系统，用高压胶管将每个钻孔的供水管路连接起来。实行多孔同时注水，单项同时注水钻孔数不少于3个，24小时不间断注水，单孔累计注水时间以达到煤帮在预定湿润范围内“出汗”为止。注水超前于工作面回采的距离，不小于月推回采的进度，超前时间不少于1个月。 、注水参数 注水压力：注纯水时以1.5-2.0MPa为宜；一般采取调节钻孔的注水

6、量来控制注水压力，注水从低压逐渐升压直至压力稳定。 注水流量：注水流量不宜过大，小流量注水对煤层湿润效果最好。只要时间允许，应采用小流量注水，注纯水时可取15-20L/min。 比注水量：比注水量是指单孔长度的钻孔的注水体积。设计钻孔的比注水量按下式计算： mKmW m3/m式中： K 湿润校正系数，取K1.0 钻孔间距，取20 m m 煤层总厚度，m2.60m 煤体密度，取1.4t/m3 W 煤体平均水分增量，1-2 W1.8% m3/t m1.0202.61.41.8%1.3m3/m 单孔累计注水时间：注水时间取决于比注水量、钻孔长度和注水渗量，按下式计算： t(Lm)/(60q)*100

7、0 H式中： t 单孔累计注水时间 （小时） L 钻孔长度，L90 m m 单孔设计比注水量，m1.3m3/mq 注水流量 q20 L/mint(901.3)/(6020)100097.50H 在实际注水中，亦可把预定湿润范围内“出汗”现象作为煤层达到全面湿润的标志。“出汗”后即可结束注水。注水工作制度采用全天24小时不间断注水。 、注水超前于回采的距离和时间 为提高煤层注水效果，煤层注水工作应在常压带内进行。为保证足够的注水量，注水工作不易过迟。 超前距离：距工作面最近的注水孔开始注水时，超前工作面的距离可按下式计算： LmLq(Tat1(t0t2)/(24t0)V m式中： Lm 注水开始

8、时超前工作面的距离 m Ta 注水钻孔倒孔转换时间，天；取Ta0； Lq 工作面前方应力集中带宽度，取L30 m t0 每次纯注水时间，取t024H t2 注水间隙时间，取t20H t1 单孔累计注水时间，取t197.50H V 工作面正常的推进度，按初步设计取V1.8m/d Lm30(097.50(240)/(2424)1.846m 超前时间： TLq/V(TAt1(t0t2)/(24t0) Lm/V d式中： T 注水的最小超前时间 Lm 注水开始时超前工作面的距离， V 工作面正常的推进度，取V1.8m/d 其它符号同前。 TLm/V 46/1.8 25d根据煤层注水技术标准（Q/.02

9、.1.09.002-2008）：注水超前回采的距离不小于月推进度，超前时间不小于1个月。3101首采面注水超前回采的距离暂定为70米，超前回采时间暂定为15天。注水过程取样分析，并根据上述计算结果合理选取注水超前回采的距离和超前回采时间。六、 煤层注水效果分析 、注水前对该面取样分析，化验出原始水份。 、注水后每月沿工作面（点），上下顺槽（各点）取样测其水份增加率，分析资料要保存完好。 、煤层注水后的水份增加率应到1以上。 、按规定定期进行粉尘浓度测定。 七、 其它管理制度 、设定专人负责，定员三人，全天24小时不间断注水。 、注水前应检查管路是否完好，仪表和开关能否正常工作，确认注水系统完好

10、后，方可依次打开注水开关。 、注水后要及时记录各种数据，分析注水结果，不断总结经验。 、注水如发生异常情况，应立即停止注水，待查明原因，处理完毕后再进行正常注水工作。八、 打钻安全操作方法及安全注意事项 1、所有下井作业人员必须经过安全培训，且考试和考核合格后方能入井作业。 开工前对施工人员进行技术交底和措施贯彻，使每一个参与施工的人员都了解工程的技术要求，了解施工措施和安全措施，所有人员应签字备查。2、井下施工时要严格执行煤矿安全规程及我矿有关的规定，特别要做到： （1）严格按照煤矿三大规程作业，不得违章指挥，不违章作业、不违反劳动纪律，严格执行不安全不生产的原则。 （2）施工人员下井必须持

11、证上岗，工作中坚守岗位，无特殊原因不得随意远离打钻地点走动。 （3）入井前要按要求配带好矿灯、矿帽、自救器。 （4）上、下井时必须听从现场管理人员指挥，不得拥挤、吵闹，听从管理人员指挥。乘坐人行车时身体及携带的工具和零件严禁露出车外。 （5）严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服，入井前8小时严禁喝酒。 （6）严格按矿方规定乘坐人行车，人员携带纤杆、铲子等长工具及物件时，严格执行“三注意”原则，不准扛在肩上或随手拿拽，防止触电等安全事故的发生，确保职工的人员安全。 （7）人员在上、下山巷道内行走时，坚持“行车不行人”管理制度制度，严禁蹬钩扒车。上、下乘坐人行车时要坐稳。 3、进入现场的所有设备

12、要符合井下防爆要求。设备进入现场前，要对现场安全环境进行检查，施工地点必须做到通风、通电、通水、通电话、排水通畅、巷道底板平整、瓦斯煤尘等符合煤矿安全标准要求后方可进入施工。 4、钻机人员不得无证操作。钻机移位时应派人负责设备及车皮的运输。 5、设备运转前，要对设备进行试运转，试运转正常后方可开钻施工。试运转情况要在原始班报上有记录。 6、严格执行井下交接班制度，每个小班接班后应检查校验钻孔方位、倾角是否变化，发现变化应及时予以调整。 7、井下运送设备、材料要有专人跟车，设备捆绑要牢靠，装在矿车或平板车上的钻探设备不得超高和超宽。在搬运设备时要严格按井下作业规程操作，防止挤压、碰撞等事故发生。

13、井下起吊和移动设备时要选择安全的起吊点，人员操作时要稳，配合要协调。 8、井下电器设备经过专业电工安装、检查，合格后方可开钻施工。施工电缆要按标准吊挂。井下用电要按井下规定执行，要做到防火、防爆、防触电，要每班对机电设备进行检查，确保电器设备完好。 9、严格执行停送电制度，停电以后必须验电，然后把开关的把手封锁并复位值0，同时要挂牌管理或派专人看守。工作结束后必须全面检查，待一切无误其它岗位没有作业人员后方可送电撤人。钻机移位时要停电作业，严禁带电检修和搬迁电器设备。10、打钻、注水期间，迎头必须悬挂便携仪。施工人员要协调配合作业，设备运转、停机时要先招呼、再操作，严禁不打招呼启动。同时加强对

14、设备的使用与维护保养，严格按照设备的操作规程进行操作。在迎头打注水孔前，应加强迎头顶板管理，首先严格执行敲帮问顶制度，找净顶、帮部活矸危岩，对于找不掉的，必须采用戴帽点柱和防片网进行加强支护；浮煤活矸应摊平，后路要保证畅通。11、上下钻具时，钻机上下夹持器应配合使用。拧卸钻具和加减钻杆时应将钻具卡牢，作业人员应站在钻杆两边作业，严禁站在钻杆的后端工作，防止钻具下窜伤人。施工中人员应分立钻机两侧，防止孔内突然来水、来压顶出钻杆伤人。12、钻机操作时，应严格遵守操作规程，钻机操作人员开关离合时，应对周围人员、设施进行检查，确认安全后，才能进行操作。打钻人员，注意力集中，衣服裹在腰带里，袖口、毛巾扎

15、好，防止钻进时缠咬衣物，发生伤人事故。13、施工现场要配备专用电话，当班班长负责当班施工中的安全、质量和人员管理工作，每班到现场后班长应及时把井下人数、工程进度等情况向矿调度室汇报，并严格填写打钻原始记录。14、打钻时，应安排专人位于安全地点观察顶板、煤壁情况，发现异常立即停止作业，撤出人员。钻进时要时刻注意掌握所钻煤岩层的稳定情况，发现异常情况要及时处理，严禁强拉硬拧。每次钻杆使用前要检查钻具丝扣的好坏，钻杆是否有弯曲及裂痕等，不合格钻杆禁止下入孔内。15、钻机平行施工作业时，要相互协调，加强沟通，共同做好现场的安全文明生产。附：钻孔平面布置图 煤层注水使用材料煤层注水使用材料名 称型 号数 量备 注 钻 机ZYW-20002台钻 杆630.8米200根合金钻头945个合金钻头6510个注 水 泵 ZBG-45/1602台给 水 泵2台与注水泵配套压 力 表100块抗震压力表水 表100块截 水 阀10个安 全 阀10个高压胶管1500米与封孔器相配封 孔 器 ZF II-4550个与钻头配套高压胶管300米与封孔器配套逆 止 阀50个与高压胶管配套封 孔 胶20桶