茂华白芦煤矿4301工作面煤层注水设计Word格式.docx

茂华白芦煤矿4301工作面煤层注水设计Word格式.docx

《茂华白芦煤矿4301工作面煤层注水设计Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《茂华白芦煤矿4301工作面煤层注水设计Word格式.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

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8º

，孔深170-175m；

单孔注水量及注水时间：

1）单孔注水量Q按下式计算：

Q5=B·

L·

M·

γ（W1-W2）K式中：

Q-单孔注水量，m3

B-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

γ-煤的密度，γ=1.42t/m3;

根据钻孔参数分别计算出的钻孔间距为20m时，注水量分别为910.75m3；

2）单孔注水时间

根据t=Q/q

q-为注水泵的流量，m3/h

注：

BZW-100/20型注水泵流量为6m³

/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Φ65mm；

钻杆：

选用ф50mm的钻杆；

钻头：

ф70mm钻头，适应岩性f＞4。

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DC－4.5/20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2.2-2.5MPa。

（2）单向阀：

直通式，开启压力为≤0.04MPa，额定压力≥16MPa，流量≥80L／min；

（3）注水表：

流量2.0～4.5m3/h；

额定压力≥16MPa；

（4）压力表：

量程0～16MPa，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-70-5,1×

3台，Φ小于钻孔6-12mm；

（9）等量分流器：

DF-3型，4×

2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）Pw≤P≤PT

（1）

式中：

P——注水压力，MPa；

Pw——煤层中瓦斯压力，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0.02～0.04m3/t。

本工作面取0.02m3/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，1.1～1.3；

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；

ρ——煤的密度，t/m3；

取1.42t/m3；

δ——吨煤注水量，m3/t，取0.02m3/t

将相关参数代入式

（2）得：

单孔注水量：

Q＝1.2×

7.86×

20×

170×

1.42×

0.02=910.75m3

（4）单孔注水流量

由于注水流量与注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6.0m3/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）

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8～20m。

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

lc＝151×

1.6/24＋20＝30m，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208m

S为保留煤体宽度，我矿为40-50m

则我矿注水钻孔长度为170-175m

6.4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1－2节钻杆。

孔口钻杆捆绑牢固，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

20m

Φ70

Φ90

垂直

煤壁

8°

170

20

1.8

静压

2.2-2.5

151

6.3

910

2、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。

17、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/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