综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施(新版)
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施1. 引言随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤矿开采逐渐由地表向地下深层转移。
为了保证煤矿的安全运营和提高采煤效率，煤层注水技术被广泛应用于综采工作面。
本文将介绍综采工作面煤层注水设计的设计方案及相应的安全措施。
2. 煤层注水设计方案2.1 注水目的煤层注水的主要目的是提高煤层的固结性能和润湿性能，从而增加煤层的稳定性和采煤效率。
同时，煤层注水还能降低煤尘浓度，提高工作环境的安全性。
2.2 注水方法常用的煤层注水方法包括地表注水和井下注水两种方式。
2.2.1 地表注水地表注水是指通过在综采工作面上设置喷水装置，将水直接喷洒到煤层上。
这种方式操作简单、投入少，但效果相对较差。
2.2.2 井下注水井下注水是指通过在综采工作面底板注入水，利用水压将水分渗透到煤层中。
这种方式注水均匀、效果好，但投入较大。
2.3 注水方案根据煤矿的实际情况和煤层特性，设计了如下注水方案：2.3.1 方案一：地表注水•操作步骤：1.在综采工作面上设置喷洒装置，将水均匀喷洒到煤层表面；2.控制水量和喷洒速度，确保注水均匀；3.根据需要，可以根据需要调整喷洒装置的位置。
•优点：–操作简单，投入少；–可以根据需要灵活调整。
•缺点：–效果不如井下注水；–可能会增加煤炭损失。
2.3.2 方案二：井下注水•操作步骤：1.在综采工作面附近钻探井口；2.在井口下方设置注水装置，将水注入到煤层裂隙中；3.控制注水量和注水压力，确保注水均匀。
•优点：–注水均匀，效果好；–可以根据需要控制注水量和注水压力。
•缺点：–投入较大；–操作复杂。
3. 安全措施煤层注水工作面存在一定的安全风险，为了保障工作人员的安全，需要采取以下措施：3.1 工作面人员培训对参与煤层注水工作的人员进行必要的培训，包括操作规程、安全操作要点、应急预案等方面的培训。
3.2 安全监测系统在综采工作面设置安全监测系统，及时监测注水工作面的状况，确保工作面的安全运营。
11140综采工作面注水设计
11140综采工作面煤层注水设计及安全技术措施通风科二0一六年六月六日11140综采工作面煤层注水设计及安全技术措施煤层注水是采煤工作面最有效的防尘措施之一，实践证明，实施煤层注水不但能有效减少采煤工作面煤尘的产生，而且能够改变煤体的多种物理力学性质，对采煤工作面的安全生产具有重大的意义。
为有效改善采煤工作面的作业环境，提高生产效率，遏制煤尘飞扬，决定对11140综采工作面实施煤层注水，特编写《11140综采工作面煤层注水设计及安全技术措施》。
一、工作面基本概况11140综采工作面地表对应大冶南环（槐下公路）以北，井下标高﹢120～﹢170m，11140综采工作面西南紧邻小河煤矿原11080采煤工作面采空区，北部、东部为副井轨道巷。
11140综采工作面设计走向长度430m，倾斜长80m，煤厚变化4.8～7m左右，平均厚为6.24m。
煤层倾角20°～8°，平均14°，根据巷道掘进期间的揭露情况，没有断层，部分地区有小褶曲发育，综合评价来说11140综采工作面煤层赋存比较稳定，采用综采放顶煤工艺，全部垮落法管理顶板。
煤层结构简单的厚煤层，煤类为贫煤。
为本区主要可采煤层。
目前大部分已采空。
顶板以砂质泥岩为主，局部为中细砂岩，底板多为砂质泥岩。
巷道岩层整体为复式褶曲构造，局部有小褶皱发育，对施工有一定影响，周边没有揭露断层。
煤层工业性分析、自燃倾向性、爆炸性鉴定结果表二、煤层注水钻孔设计及技术要求注水方式：工作面煤壁浅孔动压注水。
钻孔参数：Ф42mm，风钻钻杆湿式打眼。
封孔方式：水力膨胀式封孔器。
注水泵：7BZ-2.5/12.5，功率11KW,注水压力4Mpa，流量2.5m³/h=42L/min，水源引自消防降尘管路。
钻孔布置方式：工作面煤厚在6m以上时，注水孔呈三花眼布置，沿煤壁距顶梁0.2m处打间距为6m，上仰角为15～30度、深5m的一排注水孔，另沿煤壁距顶梁0.5m处打间距为6m，深5m的一排水平注水孔；工作面煤厚3＜h＜6时，沿煤壁处打间距为4m、深5m的一排水平注水孔；工作面煤厚在3m以下沿煤壁距顶梁1m处随巷道坡度打间距为4m、深5m的一排注水孔。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施一、设计方案1. 注水方式（1）直接注水法：将水通过管道直接注入工作面煤层，该方法操作简单，但可能存在水流不均匀、流量不可控等问题。
（2）喷淋注水法：将水通过喷淋器均匀地喷淋在煤层上方，以形成水帘，减轻煤尘污染和黄色煤瓦斯的危害。
（3）井下注水法：将水通过注水井从井底注入煤层，有效地提高了注水效率。
本设计方案采用井下注水法。
在工作面煤层下方钻探注水井，然后通过注水泵将水从井底注入煤层。
2. 注水量计算（1）水质量：按每天要注水5吨计算，这些水将来自靠近工作面的地下水或开采井中回收的水。
（2）注水量：按照每日8小时的运转时间计算，每小时注入625公斤的水。
（3）注水频率：根据煤层水含量进行评估，并根据需调整时间间隔，确保始终不超过最大允许水含量。
3. 注水设备（1）注水管道：使用内直径为200mm的新型聚乙烯管道，保证管道强度和耐腐蚀性。
（2）注水井：建设一口直径2m，深度150m的注水井，使用钻孔和爆破技术进行施工。
（3）注水泵：选用质量可靠的潜水泵进行注水。
二、安全措施1. 工作面煤层注水是一个涉及到煤矿生产、地质勘探、环境保护等多个因素的综合性任务。
因此，在设计过程中要充分考虑安全问题，制定相应的安全技术规范，并安排专业人员对施工工艺进行现场控制。
2. 注水操作过程中，应严格按照设计方案进行，确保工作面地质按照设计要求进行补水，并及时反馈水文地质部门进行实时监测。
3. 在注水过程中，要密切关注煤层的水含量和工作面顶板状况，如出现工作面顶板、底板出现不稳定、全顶板冒落、地面等级变化等现象，应立即停止注水工作。
4. 为降低煤层水含量，还需要采取相应措施，如正确使用钻探水、地面回收后的废水以及其他可用的洁净水源等。
5. 为确保操作人员安全，在现场设置物理障碍。
对于注水井口，应设置可抬升式金属安全栏杆，并在沿井室墙上吊挂10kg 女式救生绳，方便操作人员紧急回收。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
成功经验分享
合理选择注水参数
根据煤层特点和现场条件，合理选择注水参数， 确保注水效果。
强化现场管理
加强现场管理，确保各项安全措施落实到位，提 高注水作业安全性。
有效沟通协作
加强团队成员之间的沟通与协作，提高工作效率 ，确保项目按时完成。
对未来类似项目的建议
充分了解煤层特点
在项目开始前，充分了解煤层特点， 以便制定合理的注水方案和安全措施
综采工作面煤层注水设计设 计方案及安全措施
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目录
• 项目背景与目标 • 煤层注水设计方案 • 安全措施实施方案 • 效果评估与改进方案 • 经验教训与总结
01
项目背景与目标
综采工作面概况
综采工作面位置
位于煤矿井下，具体描述工 作面的位置、标高和周边环 境。
煤层厚度与倾角
说明煤层的厚度、倾角等地 质特征。
02
检查施工区域安全 状况
清除施工区域杂物，确保通道畅 通；检查煤壁、顶板支护情况， 确保支护牢固可靠。
03
检查施工人员安全 防护措施
施工人员必须佩戴齐全的安全防 护用品，包括安全帽、工作服、 防护鞋、手套等。
施工过程安全监控
监控注水压力及流量
定期检查注水压力表、流量计等仪器仪表，确保其准确可靠；根据 煤层赋存条件及注水效果，适时调整注水压力及流量。
监控煤壁及顶板状况
定期检查煤壁、顶板支护情况，发现支护失效、煤壁片帮、顶板冒 落等安全隐患，立即停止注水并采取相应措施处理。
监控瓦斯及其他有害气体
定期检查施工区域瓦斯及其他有害气体浓度，确保其符合安全规定 ；发现有害气体超限，立即停止注水并撤出人员。
应急处理预案制定
综采工作面煤层注水设计措施(静压注水)
120301 正常工作面煤层注水设计方案寨崖底煤业 11 盘区2023 年 12 月 29 日120301 综采工作面煤层注水设计方案煤层注水是采煤工作面最有效的防尘措施之一，实践证明，实施煤层注水不但能有效削减采煤工作面煤尘的产生，而且能够转变煤体的多种物理力学性质，削减冲击地压、煤层自燃发火，对采煤工作面的安全生产具有重大的意义。
为有效改善我盘区 120301 综采工作面的作业环境，提高生产效率，遏制煤尘事故发生，打算对120301 综采工作面实施煤层注水，特编写《120301 综采工作面煤层注水设计方案》如下：一、工作面简况地面相对位置：该工作面位于石盘上村西侧，李家社村东部，狮尾沟南部。
井下相对位置：东为 12 盘区 3#实体煤层，北为我盘区实体煤层，西邻 11 盘区 3 煤关心运输巷，南为我盘区 2023 年采空区。
该工作面倾向长度为 660m，工作面长度为 180m，可采长度为610m，斜面积为 118800 ㎡，煤层倾角为 3～5°，煤层厚度 0.95～1.45m，煤层平均厚度为 1.2m，工业储量为 192456t，可采储量为173210.4t，工作面煤层赋存平稳，节理发育。
二、工作面地质构造该工作面地质构造简洁，为单斜构造，没有觉察褶皱、冲刷带等简单构造，仅有两个倾角为 27°、35°落差为 0.69m、0.61m 的小正断层。
工作面顶板为黑色泥土、砂质泥岩、砂质泥岩互层，隔水性较好；底板为黑色、灰黑色泥岩、灰白色细粒砂岩，富水性极弱，局部底板涌水，但涌水量不大。
据 2023 年山西煤矿矿用安全产品检验中心《鉴定报告》，本煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级，属于不易自燃煤层；煤层具有爆炸性。
三、设计目的有效削减 120301 综采工作面在回采过程中的产尘量，降低工作面的粉尘浓度，提高作业场所能见度，改善工作面的作业环境，防止职业病的发生，从根本上杜绝粉尘危害。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
调整与优化
根据测试结果，对系统进行必要的调整与优化，提高系统的效率 和稳定性。
实施步骤三：正式注水作业
作业前准备
对参与注水作业的人员进行详细的安全和技术培 训，确保作业的安全性和有效性。
注水作业
按照设计的注水方案进行注水作业，并对注水效 果进行实时监测和记录。
注水后，煤的硬度降低，从而使得煤炭在开采、运输和加工过 程中更容易进行，提高了生产效率。
通过煤层注水，可以有效地防止煤尘的产生和飞扬，减少了空 气中的粉尘污染。
社会效益评估
煤层注水技术的应用，可以有效地减少煤炭开 采过程中的煤尘和瓦斯等有害物质的产生和排 放，对改善矿井作业环境起到了积极的作用。
注水技术可以提高煤炭的品质和利用率，有利 于资源的合理利用和保护。
方案优势与不足
优势
通过注水技术可以有效地提高煤质，降低煤尘和瓦斯等安全隐患，同时增强 煤炭的开采效率和安全性。
不足
注水方案的设计需要考虑多种因素，如煤层的赋存条件、地质构造和开采技 术条件等，实施难度较大。
03
安全措施方案
安全措施概述
安全是生产的根本，为确保综采工作面的安全生产，制定 安全措施方案是至关重要的。
安全措施实施计划
制定详细的实施计划，确保安全措施方案得到有效执 行。
加强监督和检查，确保安全措施的实施效果。
明确各项安全措施的具体实施时间和责任人，确保计 划得到落实。
根据实际情况及时调整实施计划，确保安全生产的持 续性和稳定性。
04
综采工作面煤层注水实施步骤
实施步骤一：设备安装与调试
设备检查
03
具有重要价值。
综采工作面煤层注水设计 及安全技术措施
5102综采工作面煤层注水设计及安全技术措施5102综采工作面,工作面长度为150M,顺槽长为1380M,煤层厚度为4.07M,属自然煤层,煤尘具有爆炸性.煤层厚度为3.49-4.97M,平均4.06M,为增加煤体湿润,减少煤尘飞扬,创造良好作业环境,确保矿井安全生产和员工地身体健康,特制定煤层注水设计.（一）煤层注水煤尘注水是减少采煤工作面粉尘产生地最根本、最有效地措施.通过煤尘注水一般除尘率可达60%～80%,煤尘注水实施较好地工作面,可以将总粉尘浓度减少75%～85%,呼吸性粉尘浓度减少65%以上.煤层注水是通过钻孔将压力水注入煤层中,使煤层得到预先湿润,增加煤体地水分,减少采煤时粉尘产生地一种技术措施.1.注水方式根据采区巷道布置和采煤方法,结合煤层赋存特征,回采工作面煤层注水采用工作面超前动压注水工艺,选用较先进地深孔煤层采前注水方式.采用单向钻孔布置,即在工作面回风顺槽中平行于工作面向煤体打长钻孔注水,钻孔沿煤层均匀布置,钻孔口布置在巷道中距底板1m左右处.2.注水参数地确定1）钻孔直径：开孔直径115mm,终孔直径87mm.2）钻孔长度：根据煤层节理裂隙发育情况、工作面长度、注水时间和注水压力、注水钻机能力.3）钻孔间距：钻孔间距根据煤层地湿润半径计算,确定为20m.4）钻孔角度：钻孔角度原则上与煤层角度基本一致,使钻孔始终保持在煤层内.生产中根据煤层节理发育程度选择采用垂直钻孔或伪倾斜钻孔,以使节理面尽量与钻孔垂直.5）封孔深度：封孔深度一般通过实验和生产实践确定,为2.5～10m..6）封孔方式：封孔方式分为水泥封孔或封孔器封孔两种.3.注水系统地选择注水系统分为静压注水系统和动压注水系统,选用动压注水系统.煤体注水后,煤体水分应达到4%左右,注水效果和注水时间以实际注水效果衡量,通过快速水分测定仪进行测试.注水工作超前工作面回采1个月完成.4.注水地压力、速度、单孔注水量、时间地确定1）注水压力该矿煤层注水采用动压注水.注水参数应考虑煤层裂隙、层理、节理及透水性等因素,由注水泵站调整煤层注水压力.2）单孔注水量a．单向钻孔注水时孔长地计算L=L1－M式中:L——钻孔长度,m；L1——工作面长度,150m；M——与煤层透水性和钻孔方向有关地参数,20m.L=L1－M=150－20=130mb．钻孔间距钻孔间距可根据煤层湿润半径计算,按经验取20m.c．钻孔注水量按下式计算：Q=BLMγ(W1－W2)K式中：Q——一个钻孔注水量,m3；B——孔间距20m；L——工作面长度150m；M——煤层厚度,4.06m；γ——煤容重1.40t/m3；W1——注水后要求达到地水分取4%；W2——煤层原有水分,0.29%～0.74%,平均0.51%；；K——考虑围岩吸收水分,水地漏失和注水不均匀系数,取1.5. Q=20×150×4.06×1.40×(4%-0.51%)×1.5=892.7m33）矿井日注水量矿井日注水量按下式计算：Q日=K1G(W1-W2)式中：Q日——矿井日注水量m3；K1——注水系数,取1.5；G——矿井计划注水回采工作面日产量3636t/d.Q日=1.5×3636×(4%-0.51%)=190.34m34）注水流量(或注水速度)与注水时间单孔注水流量按4.5m3/h考虑,注水时间为钻孔开始注水至煤体全面湿润为止,注水煤体全面湿润地标志为湿润范围内煤壁出现均匀地“出汗”渗水,注水时间通常为4.7d.5）注水设备及仪器煤层注水钻机：MYZ-150型,2台煤层注水泵:7BG4.5/16,2台等量分流器：DF-3型,10个夹布压力胶管(与泵配套):40m高压钢丝编织胶管(与泵配套)200m弹簧式压力表:8个高压闸阀：J13H-160III,10个快速接头：K型,40个安全阀：2个封孔器：YPA-120型,10个高压注水表：DC-4.5/200型,4个内螺纹升降止回阀：H41H-160 型,2个钢制三通：10个叶轮湿式水表：2个便携式快速水分测定仪：WM-A型,2个5.煤层注水水源煤层注水水源取自井下消防洒水系统,从回采工作面顺槽给水管网中接水管至注水泵站,将水注入1辆移动储水箱内,储水箱容积为2m3,由注水泵从移动储水箱吸入加压向煤层注水.（二)组织措施1、成立煤体注水领导组：组长：康侯应副组长：田小兵高泽明成员：钻机组成员注水成员（1）注水组组长：高奴主要负责注水工程地运料几施工和日常管理工作.（2）打孔组组长：宋艳福：主要负责注水钻孔地施工和封孔工作.（3)注水参数测定：刘建平主要负责注水量地收集.（三)安全措施1、打钻、注水期间,迎头必须悬挂便携仪.2、注水前,迎头煤壁应及时挂上防片网,以防注水时冒顶、片帮伤人或造成瓦斯超限.3、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,除掉净顶、帮部活矸危岩,对于除不掉地,必须采用戴帽点柱和防片网进行加强支护；迎头高度控制在2.0～2.5m,浮煤应摊平,后路要畅通.4、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.5、打钻人员,注意力集中,衣服裹在腰带里,袖口、毛巾扎好.6、每循环进尺前,先施工一个注水孔,若无异常情况,再施工另一个注水孔.7、打钻人员要持钻有力,一是防止钻杆晃动过大,形成扁型孔,封空时不能封实；二是保证成孔质量,防止扩孔过大,封孔器不起作用.8、封孔时,一人操作,一人负责开关水管及观察顶板和煤壁,若发现异常,应立即停止注水.9、封孔器需全部塞入孔内,操作时,不要用力过猛,以免损坏封孔器,封孔器必须连接截止阀,只有封孔器卸压后,方能抽出,卸压时,卸压水口严禁对准人员.10、注水前,操作人员应把封孔器送入钻孔,并把钻孔封闭密实,否则严禁注水.11、注水前,迎头打两个液压单体点柱,单体初撑力为50KN,单体上端头用10＃铁丝在顶板固定牢,将注水管用10＃铁丝固定点柱上,以防封孔器窜出伤人.12、注水时,如有瓦斯涌出时,必须及时停止注水,探查前方10m及左右两帮3～5m以内地质情况,在过地质构造带时,必须施工超前钻孔探查煤体深部瓦斯及水等情况.13、注水时,若发生片帮、冒顶时,应立即停止注水.14、注水时,液压泵距离迎头不得超过50m,液压泵压力表不得超过10MPa,实行双孔同时注水,流量应由小到大,逐渐增加,注水人员严禁正对注水孔,迎头20m范围内严禁有闲杂人员,严禁进行与注水无关地工作；注水人员应位于安全地点观察煤壁及注水孔周围地变化,若发现异常,立即停止注水.15、注水时,高压胶管用14＃铁丝绑扎吊挂巷道帮部,距底板500mm,且高压胶管附近严禁有人,防止高压胶管脱落或爆裂而伤人.16、注水前,必须检查各连接件连接是否牢靠,高压胶管与闸阀必须用正规U型卡子连接；注水时,时刻注意连接头处漏水情况,以免脱开伤人.17、FZM-20型封孔器使用措施：1）封孔器必须平直使用,严禁打折、重压.2）使用时,调节好截止阀（开启压力应大于1MPa）,高压直通连接压力水管路,放进相适应地钻孔,即可注水.管路上要有压力表监控,压力水严禁高于液压泵地工作压力20MPa,作业完毕拆下压力水管路,待封孔器卸压,恢复原状,抽出封孔器整理备用.3）封孔器必须全部放进钻孔里,放进钻孔500mm以上,严禁露在孔外边.4）如发现膨胀体不膨胀时,先检查压力水是否超过1MPa,再检查截止阀是否被杂物卡住而不起封闭作用,如有杂物,用水冲洗干净装上即可.顺序阀内地弹簧无方向,而阀锥芯尖是向膨胀体方向地,应避免拆下后装反.5）注水时,操作人员不能正对钻孔,避免孔内压力高时,外部管路短时低压把封孔器挤出孔外而伤人.6）调节顺序阀地弹簧压力大小,即可控制该阀地开启压力.例如：把顺序阀地开启压力调至2MPa,进水压力在≤2MPa时,该阀闭合,进水被堵截在膨胀腔内,膨胀体迅速胀大（直径增大,长度变小）.18、液压泵应安排专人负责检修和保养,注水应固定专人负责注水,以便检修、注水人员熟悉设备性能,便于操作.山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司2013年6月15日5102综采工作面煤层注水设计及安全技术措施山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司二0一三年六月十五日。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施正式样本
文件编号：TP-AR-L9221In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施正式样本综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
一、工作面概述：120301综采工作面走向长660米，倾向长180米，可采长为610米，煤层倾角为3°-5°，煤层厚度0.9-1.2m，平均厚度为1.05米，工作面煤层赋存平稳，节理发育，该煤层具有爆炸性，为了抑制煤层飞扬，避免煤层爆炸的发生，准备采用煤体注水。
二、煤层注水方法及注水工艺的确定：1、注水方法：根据我盘区实际情况，本工作面煤层属于赋存平稳、节理、孔隙、裂隙比较发育的薄煤层，故选取从回采工作面进、回风顺槽平行于工作面对煤体进行双向钻孔，采用静压注水的方法。
2、注水设备选型：我盘区钻机采用ZLJ-650型钻机，Φ42钻杆，钻径Φ74。
3、钻孔深度：L=L1-M=180-1/3×180≈120m式中：L-钻孔长度；L1-工作面长度；M-与煤层透水性和钻孔方向有关的参数（我盘区取下向孔且煤层透水性强，取1/3L1）4、钻孔角度和开口位置：钻孔开口位置取在距底板0.8米处，钻孔角度根据公式：γ=α-Q式中：α-煤层倾角；Q-钻孔最大下沿角，一般取0.2°-0.5°，本式取0.3°。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
注水方式设计
连续注水
在设定的注水时间内，保 持恒定的注水量和注水压 力，使煤层持续受到水润 湿。
间歇注水
根据煤层吸水情况，设定 合理的注水间歇时间，让 煤层有充分的时间吸收水 分。
脉冲注水
通过脉冲装置，实现注水 的脉冲式输入，增加煤层 的吸水效率。
注水孔布置设计
孔位布置：根据工作 面尺寸和煤层厚度， 合理布置注水孔的位 置，确保湿润范围覆 盖整个工作面。
推广应用
将综采工作面煤层注水设计方案及安全措施 在更多煤矿进行推广应用，提高我国煤矿整 体的安全生产水平。
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应急救援
建立完善的应急救援体系，制定详细的应急预案，配备专 业的应急救援队伍，确保在紧急情况下能够及时、有效地 开展救援工作。
未来工作展望与改进方向
深化研究
进一步深入研究煤层注水技术，提高注水效 果，降低生产成本，为煤矿安全生产提供有 力支持。
技术创新
积极引进新技术、新设备，优化注水设计方案，提 高注水工作的智能化、自动化水平。
CHAPTER 03
安全措施
注水前的安全准备
煤层情况调研
在注水前，应对综采工作面的煤层进行详细的地质调研，了解煤层 的厚度、结构、瓦斯含量等情况，为注水设计提供准确的数据支持 。
设备检查
注水设备应进行全面检查，确保设备的完好性和可靠性，防止因设 备故障导致安全事故。
安全培训
对参与注水作业的人员进行安全培训，提高他们的安全意识和操作技 能，确保注水作业的顺利进行。
CHAPTER 04
总结与展望
设计方案总结
注水方式选择
注水参数确定
根据煤层赋存条件及工作面开采情况，选 择合适的注水方式，如长孔、短孔或深孔 注水，确保注水效果最大化。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施综采工作面是地下矿井开采的主要方式之一，也是煤炭开采的主要方法之一。
在综采工作面开采中，由于煤层的特殊性质，常常需要进行注水处理。
本文将介绍综采工作面煤层注水设计方案及安全措施。
一、煤层注水设计方案1.确定注水位置在煤层注水设计中，首先需要确定煤层的水文地质条件和煤层裂隙系统，以确定最佳的注水位置。
一般来说，注水位置应选取煤体含水量较高的区域，并避免与采煤面或其他注水位置之间形成流量冲突。
2.注水参数设计在注水技术设计中，需要根据实际情况确定注水流量、注水压力和注水时间等参数。
注水流量应根据地质条件和煤层含水量确定，通常为每秒几十立方米到几百立方米不等。
注水压力应根据煤层裂隙程度和地质应力状态确定，通常为几十至几百千帕不等。
注水时间应根据地质条件和注水效果而定，通常为每天几个小时至十几个小时不等。
3.注水设备设计在注水技术设计中，需要根据注水参数设计相应的注水设备。
注水设备包括注水井、注水管道、水泵和阀门等。
注水井应按照注水位置确定，通常为垂直或斜井。
注水管道应选用耐腐蚀、耐磨损的材料，如铸铁管、钢管等。
水泵应选用高效、耐用的水泵。
阀门应设置在注水井和管道中，以便对注水流量和压力进行控制和调节。
二、煤层注水安全措施1. 确保注水设备安全在煤层注水过程中，需要对注水设备进行定期检查和维护，确保注水设备的安全性和可靠性。
同时需要加强注水井、注水管道和水泵等设备的防腐蚀、防磨损和防漏等工作，避免发生设备故障和安全事故。
2. 确保注水水源安全在煤层注水中，需要使用地下水或地表水作为注水水源。
为确保水源的安全性，需要对水源进行选址和检测，避免污染和受到其他因素的影响。
同时需要加强水源保护工作，防止水源受到人为破坏和自然灾害的影响。
3. 确保注水过程安全在煤层注水过程中，要加强对注水过程的监控和管理，确保注水参数的稳定和控制。
当出现异常情况时，应及时采取措施，避免事故发生。
综采工作面煤层注水技术安全措施
研究目的和意义
通过研究综采工作面煤层注水技术的安全措施，提高煤炭 开采的安全性和效率。
针对煤层注水技术的实际应用，提出相应的安全措施，为 煤炭企业的安全生产和管理提供理论依据和技术支持。
02
煤层注水技术概述
煤层注水技术的原理
通过钻孔将水注入煤层，增加煤体的湿度，降低煤尘的产生 ，改善工作面的环境。
注水过程中，水分子会渗透到煤体的裂隙和孔隙中，增加煤 体的稳定性，防止片帮和冒顶等事故的发生。
煤层注水技术的作用
1
减少煤尘的产生，改善工作面的环境，保护工 人的身体健康。
2
提高煤体的稳定性，防止片帮和冒顶等事故的 发生，提高开采的安全性。
3
提高煤炭的湿度，增加煤炭的运输和储存的便 利性。
煤层注水技术的发展历程
THANK YOU.
作业过程中要保持现场整洁，避免杂物或工具乱放而 影响正常作业。
注水后的安全措施
对注水效果进行评估，包括注水前后煤层的含水量、 硬度、透气性等方面的变化。
对注水设备进行维护和保养，确保设备的完好性和使 用寿命。
对Hale Waihona Puke 水区域进行安全检查，确保没有遗留的安全隐患 。
对整个注水过程进行总结和评估，发现问题及时进行 整改和完善。
综采工作面的特点
01
综采工作面具有高产、高效、安全、低耗等特点，能够大幅提高煤炭开采效率 和降低劳动强度。
02
综采工作面采用的设备均为机械化设备，能够大幅提高采煤作业的效率和安全 性。
03
综采工作面通常采用长壁式开采，能够减少巷道掘进量和维护量，提高煤炭回 收率。
综采工作面的重要性
综采工作面是现代煤炭工业的重要组成部分， 对于提高煤炭开采效率和安全性具有重要意义 。
综采工作面煤层注水技术安全措施
汇报人：2023-12-03CATALOGUE 目录•引言•综采工作面煤层注水技术•安全措施•案例分析•结论与展望01引言目的和意义减少煤尘的产生01综采工作面的煤尘产生严重，不仅影响工作环境，还可能对工人的健康造成危害。
煤层注水技术可以有效地减少煤尘的产生，提高工作环境和保护工人健康。
提高煤质02通过煤层注水技术，可以增加煤的水分含量，降低煤的灰分含量，提高煤的质量。
降低采煤机的能耗03由于注水后煤层变得更加松软，采煤机的割切阻力会减小，从而降低采煤机的能耗。
煤层注水技术的研究和应用在国外始于20世纪50年代，经过多年的发展和应用，已经取得了许多成果。
一些先进的采煤国家如美国、德国和澳大利亚等在煤层注水技术的研究和应用方面都取得了很大的进展。
国外发展现状我国对煤层注水技术的研究和应用起步较晚，但经过多年的发展，已经取得了很大的进步。
目前，我国已经成功研发出了多种新型的煤层注水技术和设备，同时也在实际应用中取得了很多成果。
国内发展现状国内外发展现状02综采工作面煤层注水技术通过钻孔将水注入煤层，使煤层中的水分增加，降低煤尘的产生。
湿润煤层软化煤层改善工作环境注水后，煤层得到软化，从而降低采煤时产生的煤尘和噪声。
注水后，煤层中的水分增加，减少尘土飞扬，使工作环境得到改善。
030201注水技术原理注水设备与材料包括钻机、注水泵、管道等。
注水材料一般采用清水，但也可以根据需要添加适当的湿润剂或软化剂。
记录数据记录注水时间、水量、工作环境等数据，为以后的工作提供参考。
观察注水效果观察煤层湿润情况、工作面的环境等指标，确定注水效果。
注水开启注水泵，将水注入煤层。
钻孔在需要注水的煤层位置钻孔，孔径一般为40mm~60mm。
安装注水设备将注水设备安装在钻孔旁边，连接好注水管。
注水工艺流程03安全措施确认注水区域的安全状况，包括顶板、底板和两帮的稳定性，以及瓦斯等有毒有害气体的浓度，确保工作面具备注水条件。
检查注水设备，包括水泵、管路和阀门等，确保设备正常运转，无泄漏和堵塞等现象。
综采工作面煤层注水技术安全措施
综采工作面煤层注水技术安全措施引言在煤矿采煤过程中，为了提高煤层回收率和保障矿工安全，采用注水技术进行润湿处理已成为一种有效的方法。
同时，注水对于控制煤尘、防治火灾等方面也有着重要作用。
然而，在注水过程中，安全风险也随之增加，需要采取一系列安全措施，确保生产的顺利进行。
综采工作面煤层注水技术原理注水技术是将清水或其他液体注入煤层，通过润湿处理减小煤与空气间的摩擦阻力，使煤体易于剥离。
同时，注水还能减轻煤层应力和固结破裂，并形成结构性支护。
注水的同时，还可以减少煤尘和提高矿井环境。
综采工作面煤层注水技术需要依靠高压喷水系统进行，喷水管道与煤层之间有特殊架设，注水过程中要考虑水流速度、注水深度、注水量和注水时间等因素。
注水系统要及时维护，确保正常运行。
综采工作面煤层注水安全措施安全防范注水作业中存在一定的安全风险，如运输过程中的泄漏，注水管道损坏，喷水顶板上落等。
因此，必须制定安全预防措施，防止液压系统发生事故。
喷水管道安全防护喷水管道易受煤岩变形物和不同积水压力的影响，产生断裂、折弯、堵塞等现象。
管道应采用强度较高的材料制作，安装时应保护好，管径选择要合适。
注水量控制注水量和时间的掌握非常重要，应该从煤层的物理和地质特征出发，按照煤层的性质选择合适的注水量和注水时间。
同时，还有必要安排专业人员负责测量注水量，确保注水量正常，不会出现过多或者过少的情况。
喷水顶板管理喷水顶板直接关系到煤层掘进的安全和利用率。
在综采工作面煤层注水过程中，要加强喷水顶板管控，从喷水量、水流量、顶板状态等多个方面进行全面检查，及时发现问题并采取措施予以解决。
消防设施注水作业中，往往存在一定的火灾风险，为了保障矿工安全，需要设置防火设施，如一些消防设施，如灭火器、自动防火灭火系统等，确保在遇到突发情况的时候，能够及时有效地进行应对。
总结综采工作面煤层注水技术的出现，为煤矿采煤作业带来了全新的变革，不仅大幅提高了煤炭回收效率，也更好地保障了矿工安全。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
03
综采工作面煤层注水方案设计
注水孔布置方案设计
01
02
03
确定注水孔位置
根据煤层赋存条件、工作 面长度和采高，确定注水 孔在煤壁上的位置和间距 。
选择注水孔角度
根据煤层倾角和注水要求 ，选择合适的注水孔角度 ，确保注水能够充分湿润 煤体。
使用钻机施工前，应先将 钻机固定，保证钻机稳定 ，防止钻机滑动或倾倒导 致事故。
操作规范
施工人员需经过专业培训 ，熟悉钻机操作规程，严 禁违章操作。
预防机械伤害
施工过程中，应时刻注意 防止钻机及其它机械设备 对人身的伤害。
注水过程安全监控措施
压力监控
时间监控
实时监测注水压力，防止压力过大导 致煤层破坏或设备损坏。
01
通过注水湿润煤体，减少开采过程中的煤尘飞扬，改善作业环
境。
预防煤与瓦斯突出
02
注水可以降低煤层中的瓦斯压力，减少煤与瓦斯突出的风险。
提高煤炭开采效率
03
湿润煤体后，可以降低开采难度，提高煤炭开采效率。
国内外研究现状
国内研究现状
我国在综采工作面煤层注水方面 进行了大量研究和实践，取得了 一定的成果。
强度变化。
钻屑法
在工作面钻取一定数量的钻屑， 测定其粒度和强度，判断煤体强
度变化。
声波速度法
通过测量注水前后煤体的声波速 度，判断煤体强度变化。
瓦斯涌出量变化评价方法
瓦斯监测系统
通过安装瓦斯监测系统，实时监测工作面的瓦斯浓度 和涌出量。
瓦斯解吸法
通过测量注水前后煤样的瓦斯解吸量，判断瓦斯涌出 量变化。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
注水前后煤层温度变化分析
总结词
观察注水前后煤层温度的变化，有助于了解注水对煤层温度 的影响。
详细描述
在注水前，记录煤层的初始温度。注水后，定期测量煤层温 度，并记录下来。分析温度变化趋势，判断注水对煤层温度 的影响。
注水前后煤层瓦斯含量变化分析
总结词
分析注水前后煤层瓦斯含量的变化， 可以评估注水对瓦斯释放的影响。
03
通过合理的注水方案和安全措施，可以有效降低煤尘
浓度、减少顶板破坏和预防其他安全事故的发生。
展望
1
随着采煤技术的不断发展和进步，综采工作面煤 层注水设计将更加科学、高效和安全。
2
未来研究可以进一步探讨注水参数优化、新型注 水设备和智能化监测系统等方面的应用，以提高 采煤效率和安全性。
3
在实际应用中，应加强操作人员的培训和管理， 确保注水设计的有效实施和采煤作业的安全顺利 进行。
成熟阶段
进入21世纪，煤层注水技 术逐渐成熟，成为综采工 作面中重要的安全措施之 一。
国内外煤层注水技术现状
国内现状
我国在煤层注水技术方面已经取得了 很多研究成果和应用经验，技术水平 不断提高。
国际现状
国外在煤层注水技术方面也取得了很 大的进展，一些发达国家在理论研究 和技术应用方面处于领先地位。
注水参数设计
1 2
压力
根据煤层压力和顶底板岩层性质，确定注水压力 ，以保证注水过程中煤层不发生突水事故。
流量
根据煤层厚度和注水设备性能，确定注水流量， 以保证注水过程中水分能够均匀渗透到煤层中。
3
时间
根据煤层厚度和水分分布情况，确定注水时间， 以保证水分能够充分渗透到煤层中。
注水设备选型
综采工作面煤层注水技术安全措施
1608综采放顶煤工作面煤层注水设计及安全技术措施一、1608工作面概况1、工作面位置1608工作面以北为井田边境、以南为已回采1604工作面、西部为轨道大巷，东部未开采区。
工作面条带宽度140m，条带推进长度约810m，开采面积约113400m2。
2 工作面地质条件（一）煤层赋存条件及结构根据1604工作面开采以及1608运输、辅运顺槽巷道掘进揭露情况，1608工作面条带内煤层底板标高为+1129.4m～+1145.2m之间，煤层埋藏深度为150.0m～200.0m之间，平均埋深180m左右，倾角为6°～8°。
依据井下施工构造揭露情况，1608回风顺槽掘进过程中揭露断层，1608运输顺槽在迎头297米处揭露断层。
1608工作面条带内可采16号煤层厚度4.5～5.5m，平均厚5.0m，含煤性优。
16号煤层结构较复杂，含夹矸2～16层，夹矸主要为泥岩及炭泥岩。
宏观煤岩类型以半暗型为主，半亮型次之。
井田内开采的16号煤层化学性质：1、水分（Mad）：原煤水分平均为0.54%；2、灰分（Ad）：原煤灰分平均为26.88%，属中～中高灰煤；3、挥发份（Vdaf）：原煤挥发分平均为29.63%；4、全硫（St,d）：原煤硫分平均为2.41%，属中硫～中高硫煤；5、发热量（Qnet,d）：原煤低位分析干基发热量平均为25.3MJ/kg，属中高～高发热量煤。
煤种属肥煤（FM），以炼焦为首选，洗选后的中煤、尾煤可用于发电良好的动力用煤和民用煤。
16号煤层煤的容重为1.45t/m3。
（二）煤层顶底板岩性1608工作面条带内16号煤层顶底板岩层大部分为泥岩、炭质泥岩；16号煤层底板为细砂岩，因此，16号煤层顶板为较稳定岩层。
综上所述，1608回采工作面条带内16号煤层顶、底板岩石力学性质以软弱～半坚硬为主，工程地质条件中等。
3 其他开采技术条件⑴瓦斯2014年由内蒙古安科安全生产检测检验有限公司对本矿井进行了矿井瓦斯等级和CO2涌出量的鉴定工作，鉴定该矿井的相对瓦斯涌出量为1.24m3/t，绝对瓦斯涌出量为1.55m3/min；二氧化碳绝对涌出量1.65m3/min，二氧化碳相对涌出量1.32m3/t，属瓦斯矿井。
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综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施(新版)
Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people
make mistakes
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全
措施(新版)
一、工作面概述：
120301综采工作面走向长660米，倾向长180米，可采长为610米，煤层倾角为3°-5°，煤层厚度0.9-1.2m，平均厚度为1.05米，工作面煤层赋存平稳，节理发育，该煤层具有爆炸性，为了抑制煤层飞扬，避免煤层爆炸的发生，准备采用煤体注水。
二、煤层注水方法及注水工艺的确定：
1、注水方法：
根据我盘区实际情况，本工作面煤层属于赋存平稳、节理、孔隙、裂隙比较发育的薄煤层，故选取从回采工作面进、回风顺槽平行于工作面对煤体进行双向钻孔，采用静压注水的方法。
2、注水设备选型：
我盘区钻机采用ZLJ-650型钻机，Φ42钻杆，钻径Φ74。
3、钻孔深度：
L=L1-M=180-1/3×180≈120m
式中：L-钻孔长度；
L1-工作面长度；
M-与煤层透水性和钻孔方向有关的参数（我盘区取下向孔且煤层透水性强，取1/3L1）
4、钻孔角度和开口位置：
钻孔开口位置取在距底板0.8米处，钻孔角度根据公式：
γ=α-Q
式中：α-煤层倾角；
Q-钻孔最大下沿角，一般取0.2°-0.5°，本式取0.3°。
则：γ=5°-0.3°=4.7°
钻孔角度为4.7°。
5、钻孔间距：
B=5h=5×2.3=11.5m
式中：
h-工作面净高。
6、注水方式：
采用静压洒水管通过注水泵7BZ-4.5/16型的注水方式，多孔注水，一般一次性注3-4个孔，每个钻孔安装流量表和压力表，注水压力采用低压不得超过2450KPa，一般调压为1500-2000KPa之间。
7、封孔方法及深度：
我矿封孔方法采用聚胺脂封孔，封孔深度不小于3米，同时，要确保封孔质量，封孔要严密，以防漏水。
8、注水量及注水时间：
注水后的煤体含水量是一般不超过8%水份，纯增量不低于1%，每孔注水按下计算：
Q=KLBmqγ
式中：
K-漏水系数取1.2；
L-钻孔长度取120m；
B-钻孔间距取11.5m；
m-开采高度取1.05m；
q-每站采煤体的注水量取0.02m3/t；
γ-煤的容重，取1.35t/m3。
则：Q=1.2×120×11.5×1.05×0.02×1.35=47m3
注水时间为5天。
三、钻机操作及安全技术措施：
1、钻探工必须经过培训，考试合格后方可上岗，并能掌握钻机的操作工艺。
2、钻机安装必须平稳，电器设备要垫高防潮，钻场前后10m之内的支护要完好，电缆接线、钻具器材要堆放和悬挂整齐，安装完毕后经全面试车合格方可正式钻进。
3、开钻前对打钻现场要进行实地观察，熟悉水源电源、巷道支护通风瓦斯、避灾路线等，发现不安全因素必须及时排除，否则不能开工。
4、开孔位置方位角、倾角、孔径、孔深、扩孔深度都必须符合
设计要求方向角左右误差不得超过1°，倾角不超过±0.1°。
5、向下钻时，钻孔径孔底100-300mm或孔内煤粉下沉积出时，送水冲孔下钻，不能将钻孔杆强压列底水位返出采前严禁给劲钻进，取蕊时把禁止停水干钻。
6、发现进尺慢、孔内返水变大、变小、软件硬变化，有透水瓦斯突出预兆并或机械有异常现象进都要及时查明原因或停机检修，不得凑合或机器带病作业。
7、临时停电时，必须将钻孔退出5米外，班后要将钻杆全部拔出，防止卡钻。
8、孔深达到要求时，要用清水将孔内煤岩粉打扫干净再起钻。
9、发生断杆、掉钻头、孔内弃物、卡杆等事故后当班必须查明原因和情况准确计算钻杆长度立即向有关领导汇报。
10、每班应将钻机编号、倾角、终孔深度、孔底岩性扩孔深度、水文变化、机械运输情况等详细记录并向下班交班。
11、必须熟练掌握钻机的性能和操作程序，严格按作业规程操作。
四、注水操作及安全技术措施：
1、封孔前要检查是否完好排除孔内的堵塞物，保证注水孔固位煤帮，顶板支护完好，发现不安全因素及时处理。
2、按标准要求进行封孔，封孔的深度要符合设计要求，同时要严把封孔质量关，保证严密，不漏水。
3、注水管路、仪表仪器悬挂整齐，仪表放到安全地点。
4、定时观察流量，随时维护注水设备处理漏水及时回收注水器材，记录各孔压力流量，起止时间班注水量等。
5、不得随意停注水，停注超前不大于50m。
6、专用的注水管路不得兼作他用。
7、注水量达到煤壁挂汗，邻孔出水时停止注水。
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