煤矿工作面煤层注水设计

XXXXXXXX 煤矿煤矿 XXXXXXXXXX 综采工作面煤层注水设计综采工作面煤层注水设计 编制单位：通风区 编 制 人： 编制日期： 精选 XXXXXXXXXX 综采工作面煤层注水设计综采工作面煤层注水设计 审审 批：批： 精选 XXXXXXXXXX 综采工作面煤层注水设计综采工作面煤层注水设计 一、工作面位置、长度、面积及四邻关系一、工作面位置、长度、面积及四邻关系 二、施工注水孔设计二、施工注水孔设计 根据本工作面煤层赋存情况及煤岩层特性，以及工作面巷道 的布置方式、采煤方式，并结合临近工作面的实际经验，决定采 用在工作面回风和胶带顺槽中平行于工作面向煤体打长钻孔注水 方式。 注水孔参数确定： a 钻孔孔长计算 钻孔长度可根据工作面长度和煤层倾角而确定。 双向注水钻孔长度根据公式L=L1/2-(15～20) 计算，本设 计工作面长度为 240m， 则 L=240/2-15=105m L—钻孔长度， L1—工作面长度 b 钻孔间距 B=2.5R=5h 精选 式中：B——钻孔间距，m； R——湿润半径，m； h——巷道净高(注水工作面、回风巷)，3.20m； 则 B=5×3.29=16.45m 为了增强注水效果将注水孔间距缩短至 12m。 c 钻孔距底板高度选择 根据工作面施工注水钻孔的经验，选取钻孔距底板 1m 的位 置布置钻孔。 （如下图） XXXXX 回风顺 12m12m12m12m 12m12m 12m 12m 105mXXXXX 50m 55m XXXXX 皮带顺 槽 综 采 工 作 面 XXXXX 回风顺 精选 5# 1.5m d 钻孔角度选择 根据本工作面煤层赋存情况，要求钻孔角度为 3 度仰角，以 便使钻孔始终保持在煤层中。 e 施工注水孔设备的选择 选用 ZDY—660 煤矿用全液压坑道钻机，该钻机主要是使用 硬质合金，金刚石复合片回转钻进，可用于煤矿、有色金属、水 电建筑、市政工程、核工业、地质、部队工兵建设等系统的地质 勘探、瓦斯探排、探水、排水、注水、锚固等钻孔施工。特别适 用近水平钻孔和巷道钻孔。 ZDY—660 钻机的主要技术参数 序号 名称 1 2 3 4 5 6 钻孔深度 钻杆直径 开孔直径 终孔直径 钻孔倾角 主轴通孔直径 单位数值 m150/100 3.2m 4#3#2#1# 12m12m12m12m mm42/50 mm110 mm75 度±90 mm55 精选 与其配套选用直径为 42mm 的钻杆，钻头直径为 65mm 的 钻头打钻孔。 三、注水设计三、注水设计 a 注水方式选择 根据工作面巷道布置和采煤方法，结合煤层特征，本工作面 煤层注水选用双向长钻孔注水方式，即在综采面顺槽超前工作面 推进 50——100m 垂直煤壁，打长钻孔注水的注水方式。 b 注水压力的确定 煤层注水压力主要取决于煤的透水性。而煤层的埋藏深度、 支撑压力状态、煤层裂隙及孔隙发育程度，煤的硬度和炭化程度 等，对注水压力的大小也有一定影响，按一般情况分析，取煤层 注水压力 1.5 MPa。 c 单孔注水量的确定（按水分增加值） Q=BLMγ（W1-W2）K 式中：Q——一个钻孔注水量，m3 B——孔间距，m； 取 12m L——工作面长度，m；取 240 m M——煤层平均厚度，m；取 3.29m γ——煤容重，t/m3；取 1.35 t/ m3 W1——注水后要求达到的水分，%；一般取 4% W2——煤层原有水分，%；取 1.5% K——考虑围岩吸收水分、水的漏失和注水不均匀系 精选 数；取 1.6 Q=12×240×3.29×1.35×(4%-1.5%)×1.6=512 m3 d 注水时间 注水时间为钻孔开始注水至煤体全面湿润为止，注水煤体全 面湿润的标志为湿润范围内煤壁出现均匀的“出汗”渗水。注水 时间通常为 7～10d。 e 矿井日需注水量（按水分增加值） QH=K1G(W1-W2) 式中：QH——矿井日注水量，m3/d； G——矿井计划注水工作面日产量，t/d；取 7000 t/d K1——注水系数；取 1.6 W1——注水后要求达到的水分，%；一般取 4% W2——煤层原有水分，%；取 1.5% QH=1.6×7000×(4%-1.5%)=280 m3/d f 注水系统的选择 注水系统分为静压注水系统和动压注水系统两类，鉴于本矿 井煤层注水钻孔较长、注水压力较大，设计选用动压注水系统。 g 注水设备选择 XXXXX 皮带顺槽选用 7BG—4.5/160 煤层注水泵， 其技术参 数如下： 序号 1 项目 额定排出压力（MP） 精选 技术参数 16 2 3 4 5 6 7 8 9 10 流量（m3/h） 电机型号 电机功率 KW 润滑部位 润滑剂牌号 润滑方式 冷却方式 外形尺寸 整机质量 4.5 YBKZ225M—6 30 传动系统 N32 机械油 侵浴式 螺旋管冷却 1700×950×520 668 XXXXX 回风顺槽选用利用 D(DG)12-25*10 加压泵，其技术 参数如下： 序号 1 2 3 4 h 封孔方式的选择及封孔长度的确定 根据确定的注水方式和煤层特征， 设计选用 1.2 米封孔器进行 封孔。 i 煤层注水泵安装位置及水源 精选 项目 转速（r/min） 流量（m3/h） 单级扬程（米） 电机功率 KW 技术参数 2950 12 25 22 煤层注水水源取自井下消防洒水系统。 顺槽注水泵安装在顺槽内，从综采面顺槽给水管网中接水管 至注水泵站，将水注入储水箱中，注水泵从储水箱中吸水加压向 煤层注水。 j 劳动组织 结合我矿 XXXXX 综采工作面的现状， 采用 7BG—4.5/160 注 水泵 24 小时从顺槽煤壁向工作面煤体注水，同时注水孔数量为 4 个。 h 预计效果 预计采用设计方法后， XXXXX 综采工作面的煤层含水量达 4%。 精选