煤層注水設(shè)計(jì)

青海海青海海泰煤業(yè)有限責(zé)任公司鐵邁煤礦泰煤業(yè)有限責(zé)任公司鐵邁煤礦 1101011010 綜放工作面煤層注水設(shè)計(jì)綜放工作面煤層注水設(shè)計(jì) 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(guò)煤層注水一般除塵率可達(dá) 60 80 煤層注水是通過(guò)鉆孔將壓力 水注入煤層中 使煤層得到預(yù)先濕潤(rùn) 增加煤體的水分 減少采煤 時(shí)的粉塵產(chǎn)生量 防止煤塵堆積 避免煤塵爆炸 同時(shí)對(duì)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(kāi)采的 11030 工作面 南鄰 F4 F5 斷層交匯區(qū) 西鄰淺部未開(kāi)采區(qū) 北臨軌道暗 斜井保護(hù)煤柱工作面對(duì)應(yīng)地表為荒山地帶 無(wú)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(jì)開(kāi)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(shí)見(jiàn) 2 0m 厚夾矸 夾矸巖 性為油頁(yè)巖 泥巖 炭質(zhì)泥巖 本煤層為長(zhǎng)焰煤 屬于易自燃煤層 自燃傾向等級(jí)為 I 級(jí) 煤塵具有爆炸危險(xiǎn)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(jiàn)一層 2 4m 油頁(yè)巖 頁(yè)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(cuò)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(zhǎng)壁式布置 工作面切眼長(zhǎng) 71m 工作面走向 長(zhǎng) 267 3 m 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(zhǎng)壁綜合機(jī)械化放頂煤方法開(kāi)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(jì) 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(yàn) 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(zhǎng)鉆孔注水方式 采用 MK 4 型鉆機(jī) 鉆進(jìn)施工 配 50mm 鉆桿 鉆孔孔徑為 65mm 由于本礦靜壓水 壓力較小 故采用動(dòng)壓注水的方式 二 煤層注水參數(shù) 1 鉆孔孔長(zhǎng)計(jì)算 L L1 M 式中 L 鉆孔長(zhǎng)度 m L1 工作面長(zhǎng)度 m M 濕潤(rùn)半徑 根據(jù)煤層透氣性參數(shù) 以往經(jīng) 驗(yàn)及本礦實(shí)際取 10 m 則 L 71 10 61 2 鉆孔間距 B 2 M 式中 B 鉆孔間距 m M 濕潤(rùn)半徑 m 則 B 2 10 20 m 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(jì)算 取鉆孔傾角為 15 5 封孔長(zhǎng)度及工藝 1 封孔深度 封孔深度 5 10 米 封孔深度必須超過(guò)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(zhǎng) 2 封孔方法 采用封孔器自動(dòng)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 76 mm 6 單孔注水量 Q BLH WZK 式中 Q 單孔注水量 m3 B 鉆孔間距 20m L 工作面長(zhǎng)度 71m H 煤層厚度 8 39m 煤容重 1 57t m3 WZ 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(shí)間 T Q l 式中 T 單孔注水時(shí)間 h l 注水流量 t h T 300 4 5 67 h 10 注水孔布置方式 注水孔從工作面向外 60 米開(kāi)始布置 每 20 米一個(gè) 距巷道底板 1 5 米 見(jiàn)下圖 注水孔布置示意圖 四 安全技術(shù)措施 1 打注水孔時(shí) 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(wèn)頂制度 車輛禁止通行 61 20 60 11010 工作面 2 打鉆時(shí) 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(shí) 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(shí) 時(shí)刻注意連接頭處漏水情況 以免脫開(kāi)傷人 5 封孔器必須全部放進(jìn)鉆孔里 放進(jìn)鉆孔 500mm