茂华白芦煤矿4301工作面煤层注水设计Word格式.docx

1、四、钻孔布置方式及详细参数1. 钻孔布置在回风顺槽布置钻孔，进行煤体预注水，回风顺槽由里向外每隔20m布置一个钻孔，垂直煤壁钻进。2. 钻孔参数钻孔间距，每隔20m打一个孔，但在断层附近不布置钻孔，孔位布置在煤层厚度二分之一处。垂直煤壁钻进，上仰8，孔深 170-175 m；单孔注水量及注水时间：1）单孔注水量Q按下式计算：Q5=BLM（W1-W2）K式中：Q-单孔注水量，m3B-钻孔间距（湿润煤体的的宽度），20m; L-钻孔长度，取L=170m K-系数（包括漏水及钻孔前方煤体吸水），取1.5； M-煤层厚度，取煤层平均为7.86m -煤的密度，=1.42t/m3;根据钻孔参数分别计算出的

2、钻孔间距为20m时，注水量分别为910.75m3 ；2）单孔注水时间根据t=Q/qq-为注水泵的流量，m3/h注：BZW-100/20型注水泵流量为6m/h。3. 设备及器材（1）钻机：1）采用TXU-150型钻机，在工作面回风巷施工顺层钻孔，钻头直径为65mm；钻杆：选用50mm 的钻杆；钻头：70mm钻头，适应岩性f4。符合煤矿井下防爆要求，具有煤矿安全标志；2）采用BZW100/20型注水泵，泵与孔之间选用钢管和高压水胶管连接，并配备DC4.5/20高压水表，压力表阀门等设备。3）封孔采用封孔器封孔。4.钻孔施工（1）采用地质罗盘仪确定钻机钻进的方位和倾角；（2）钻孔排粉方式：直接采用井

3、下防尘管道供水排粉；当供水压力小于2MPa时，应采用辅助排粉设备；（3）接上钻杆及钻头，开动钻机进行钻孔作业。5. 封孔 将封孔器与井下静压水或高压水连接，封孔器插入需要注水的煤层孔内，打开水路安全阀，当封孔水压达到1Mpa时，靠静压水或高压水压力将封孔器的胶管膨胀后封孔，而后注水，注水完毕后，打开控制水阀，可将管内水放出，当封孔水压下降到0.5Mpa以下时，封孔器即可恢复原状，然后将封孔器抽出，完成注水工作。 封孔深度 采用自动封孔器封孔时，封孔深度应不小于1.8m。6.注水6.1 设备及器材 （1）108mm静压水管，水压2.2-2.5 MPa。 （2）单向阀：直通式，开启压力为0.04M

4、Pa，额定压力16MPa，流量80 Lmin； （3）注水表：流量2.04.5 m3/h；额定压力16MPa； （4）压力表：量程016MPa，精度1.5级； （5）阀门：高压阀门，耐压16MPa；普通阀门，耐压6.3MPa；（6）钢丝编织高压胶管40Mpa； （7）管路接头：采用快速接头，尺寸符合规定；（8）煤层注水封孔器：MZF-70-5,13台，小于钻孔6-12mm；（9）等量分流器：DF-3型，42台6.2 注水系统本工作面采用BZW100/20型注水泵与静压供水系统。6.3 注水参数（1）注水压力（1.2-1.5）PwPPT （1）式中： P 注水压力，MPa； Pw 煤层中瓦斯压力

5、，MPa； PT 上覆岩层压力，MPa。根据我矿实际情况确定注水压力为2.2-2.5Mpa；（2）吨煤注水量 应为0.020.04 m3/t。本工作面取0.02 m3/t。（3）单孔注水量 （2） Q 单孔注水量，m3； k 钻孔前方煤体湿润系数，1.11.3；本工作面取1.2； M - 开采厚度，m；取7.86米； lj 钻孔间距，m；取20m； l 钻孔长度，m；取170m； 煤的密度，t/m3；取1.42t/m3； 吨煤注水量，m3/t，取0.02 m3/t将相关参数代入式（2）得：单孔注水量：Q1.27.86201701.420.02=910.75m3（4）单孔注水流量由于注水流量与注

6、水压力及煤的特性有关，本工作面设计时取6m3/h。（5）注水时间 （3） T 注水时间，h； q 单孔注水流量，m3/h；本工作面设计时取6.0 m3/h。将相关参数代入式（3）得单孔注水时间为151h（注:如果在实际注水时，注水流量达不到注水要求，则注水时间要延长）。（6）同时注水钻孔数量 n=Tu/（24*Lj） n 同时注水的钻孔数量； T 单孔注水时间； u 工作面日推进度，m/d，本工作面取1.6m/d。 Lj钻孔间距；将相关参数代入式（4）得同时注水钻孔数： n=1.26取2个（注：如果在实际注水时，注水流量和注水时间变化，同时注水钻孔数应适当增加）。（7）注水超前工作面距离 （5

7、） lc 注水超前工作面距离，m； lt 停止注水时钻孔距工作面的距离，应为820m。本工作面取20m；将相关参数代入式（5）得注水超前工作面距离为lc1511.6/242030m ，取30m；（8）注水孔长度L=LG-S式中LG为工作面长度，4301工作面为208mS为保留煤体宽度，我矿为40-50m则我矿注水钻孔长度为170-175m6.4 注水方法（1）封孔后按照设计连接注水系统；（2）启动注水泵然后打开静压水管与注水孔连接管上的阀门进行注水；（3）当注水达到设计要求或钻孔周围煤壁有水渗出时，可结束或暂停对该钻孔或该组钻孔的注水。使用自动封孔器封孔注水时，封孔器外接12节钻杆。孔口钻杆捆

8、绑牢固，其它工序同上。二、施工安全技术措施1、技术要求（1）注水孔布置及参数巷道施工间距孔径mm水平转角仰角孔深（m）间距封孔器长度加压方式注水压力（MPa）注水时间（时）天数（天）量（m3）回顺20m7090垂直煤壁8170201.8静压2.2-2.51516.39102、作业要求1、打孔人员必须熟悉工作面情况，有不安全隐患必须处理后方可开工。2、使用钻机时，钻架及开关必须安设牢固，并且钻架有防倒装置。安装好以后，首先要检查各部位完好和开关按扭是否灵敏可靠，否则，严禁操作。3、三角架底部稳设在实底上，严禁稳设在浮煤、浮矸上，前后三角架底部钢管内各插1根钻杆，以防翻钻伤人。4、移动钻机时，必须

9、停电、停水后，一人抬起钻架头移动1m，放稳后，两人抬起钻架尾移动1m，放稳后，将钻架调整好，经试运转正常后方可开工。5、操作钻机时，要随时注意观察钻具上水情况，如发现钻具上水不好时，要停机检查原因，处理后方可施工。6、延接钻杆时，要清除钻杆内的杂物，先把钻机机头退至正好延接1根钻杆的位置处，然后用管钳把钻杆与接头拧紧，再使钻机机头与杆的尾部对接拧紧方可开机。7、钻机钻孔作业必须做到开机先开水，停机后停水的原则施工。8、钻孔钻好后，先把钻机退出来，并用管钳咬紧钻杆逐段拔出钻杆，拧开接头，严禁使钻机反转松扣，防止将钻孔内的钻杆脱扣掉入孔中。9、两人拧松钻杆要喊号，防止一人用力，另一人因钻杆旋转带动

10、管钳打伤。10、注水过程时，作业人员必须对作业区进行安全检查，确认安全后，方可将阀门、注水泵、水表与静压水管、注水孔口联接，联接好后，先进行试水，确认管路、封孔无跑水现象后，方可进行正式注水。11、注水时先把封孔器放到钻孔扩孔段，接好封孔器膨胀腔进水管。打开阀门待封孔器橡胶管膨胀把钻孔封严后再关闭阀门，然后将注水管接到封孔器注水端上12、注水工作必须配备两人，严禁单独作业。14、要随时观察注水情况，发现水管跑水，水压不够，水从煤壁或封口处大量流失，要停止注水进行处理。15、经常观察注水区域煤壁情况，发现煤壁挂汗，认为煤体已经湿润，即可停止注水。16、注水过程中，人员要坚守岗位，作好注水记录。1

11、7、注水孔完毕后做好注水孔的封堵工作。三、安全技术措施及注意事项1、钻机及注水泵应放置在顶板完好处，如因工作条件限制，应加固顶板和两帮，以确保设备和人身安全。2、打钻（1）按设计要求高度位置安设钻机，钻架要安设牢固，可靠，以确保钻孔方位及倾角符合要求。（2）开钻前应接好电源进行空转调试，确保钻机各部连接无误，运转正常后方可钻进。（3）钻杆要相互连接可靠，钻进过程中要经常检查排粉情况，以防止卡钻等事故。如出现岩粉，应立即停止钻进，拨出钻杆，重新开始钻进。（4）严禁无水钻进。（5）钻孔要做到连续钻进，不能长时间停钻，否则应将钻杆全部拨出，以防止卡钻等事故，每次钻进前要做到先开水，后开钻。（6）所有

12、操作人员都必须按照钻机性能及其操作方法进行操作，在钻机工作过程中严格按操作规程进行操作，严禁使用管钳等工具靠近钻机。（7）钻孔打好后，必须对其进行一次彻底性清洗，将钻孔内的煤粉排除干净。待见清水后再进行下一个孔的操作工作。（8）每个钻孔打完后，要清理好现场，并用红油漆在钻孔附近写上钻孔编号。（9）每班都要做好原始记录，交接班时，必须把原始记录和现场情况交接清楚。3、封孔（1）封孔段的孔壁要圆直、光滑、清净。（2）为防止钻孔内的阻力突然升高和注水钢管推出伤人，注水时应将注水钢管稳固在支架上。（3）封孔要严密，开泵应缓慢进行，并检查各处是否有渗漏现象，然后再把泵升高到设计压力（设计压力为100kg

13、/c）。（4）每个孔在注水过程中必须连续注水。4、注水（1）首先必须将注水泵放置平稳，吸水箱应放置于泵体附近5m左右，吸水器管末端必须有过滤装置。（2）开泵前应首先检查注水设备配件是否紧固，然后打开放气活栓，向泵内注水，最后放上放气活栓。（3）打开排水管道上的引流阀门，并向泵内输送冷却水，即可开泵。开泵后缓缓关闭引流阀门，注意观察压力表，有水流动时即停止关闭，将引流水用胶管引入水箱内。（4）注水过程中，应注意泵响声和运转情况是否正常，如发现异常情况时，还有局部高热时，应立即停泵排除故障。（5）为延长注水泵传动部件使用寿命，应使电机正反方向交替运转（一周改变一次）。（6）注水泵严禁无水运转。注意

14、观察出水量是否正常，如无水排出或出水量不足以及水管严重抖动时，应立即停泵，重新向泵内引水和排气。（7）注水泵必须每十天换油一次。（8）缸孔内的密封圈及中间体的密封圈组的密封位置，允许每分钟滴漏10滴左右，如滴漏过快，应停泵上紧调压螺栓，但不可上得太紧，如密封圈损坏，应急时更换。（9）注水过程中，如果压力瞬间急剧升高，应立即停泵，检查管路系统，反之，孔内可能出现大量漏水现象，应立即停泵找原因。（10）每班必须认真填写注水记录，设立煤体注水台帐，注水正常时，每小时记录一次。5、其它（1）钻机，注水电器设备要做到防爆性能可靠。（2）钻进过程中，如遇顶板岩石，应拨出钻杆，重新打钻，原钻孔用水泥沙浆封堵

15、严实，以防止注水时高压水从钻孔流入煤层顶板。（3）严禁瓦斯超限作业。（4）施工过程中必须加强自主保安，做到不安全不作业，严禁违章蛮干。6、施工前必须将钻机管路摆顺、电缆吊挂整齐。7、打眼前，作业人员必须将衣袖扎紧。8、打孔过程中，操作人员应站在钻机0.5m的地方操作，开关处要有专人停送电。9、加退钻杆时，必须在钻机完全停止运转，并停电的情况下进行，送电时必须等管钳离开后方可开机。10、当瓦斯浓度达到1%时，必须停止电钻打眼，当瓦斯浓度达到1.5%时，必须切断电源撤出人员。11、设备电缆完好要符合防爆要求，保护装置要齐全，严禁带电检修或搬迁设备。12、严格按机电操作规程执行，每班出班前要把开关手把打到零位并闭锁。13、出班前要把巷内节门关闭。14、其它严格按作业规程、煤矿安全规程执行。作业规程学习及考试记录附安全技术措施贯彻签字栏一、 职工规程学习学习时间： 年 月 日 年 月 日 学习地点：通风队会议室 学习内容：参加人数： 人安全技术措施学习签名表考试时间 年 月 日考试地点考试内容主 持 人员 工 学 习 签 名年 月 日分