煤层注水设计范文

xxxxx焦煤

xxx回采工作面煤层注水设计

二〇一x年

xxxx

为有效改善我矿xxxx回采工作面的作业环境，提高生产效率，遏制煤尘事故发生，我矿决定对xxxx回采工作面实施煤层注水，为保证注水工作顺利进行，特编写《xxxx回采工作面煤层注水设计》如下：

一、工作面自然状况

1、工作面位置及井上下关系

工作面位置及井上下关系

2、煤层特征情况：

煤层情况表

3、开采方法与采煤工艺

本工作面采用走向长壁后退式一次采全高综合机械化采煤方法，顶板管理采用全部垮落法。

工作面采用双滚筒采煤机机械落煤，采煤机与刮板输送机联合装煤，刮板输送机、机、可伸缩胶带输送机联合运煤, 支撑掩护式液压支架支护顶板，采空区采用全部垮落法处理顶板，工艺与装备能力匹配，无制约因素。

4、巷道布置

（1）巷道形状与断面规格

xxxx回采工作面巷道均为矩形，规格如下：

xxx运输顺槽，规格净宽为m，净高为2.8m，断面m2，全长1286m，沿煤层顶板掘进。

xxx回风顺槽，规格净宽为m，净高为m，断面m2，全长m，沿煤层顶板掘进。

xxxx切眼，规格为净宽为m，净高为m，断面m2，全长m，沿煤层顶板掘进。

（2）巷道布置方式

xxx回采工作面运输顺槽、回风顺槽沿煤层的倾向布置，工作面切眼沿煤层走向布置。

二、煤层地质情况

1、xxxx综采工作面煤层顶底板情况

煤层顶底板情况表

2、xxxx综采工作面煤层自然含水情况

2#煤层原有自然水分含量为xxxxx%,平均含水量为xxxxxx%，小于4%，因此判断xxxx综采工作面的煤层含水量为xxxxxx%。

三、设计依据

依据鉴定报告，煤水分平均值为1.04%，煤水分平均值为0.88%；煤层顶板为粉砂岩、泥岩,底板岩性一般为粉砂岩和泥岩，层位稳定，岩石容重：界于2.3--2.5g/cm3之间，各层数据相当接近变化不大。

孔隙度：从上至下岩石的孔隙度由13.91%渐降至3.58%。

含水率：由上至下呈渐增之势，由0.05%--0.81%。

总体为容重较大，胶结良好，胶结物成分以粘土质为主，遇水有不同程度的软化，但无明显膨胀，且不泥化。

四、煤层注水参数的确定

1、钻孔位置：钻孔布置在xxx回风顺槽侧。

2、钻孔角度：钻孔平行于工作面向煤体，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。根据煤层节理发育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，此次设计钻孔方位为垂直煤壁钻进,倾角为-O—+1O。

3、钻孔直径:钻孔选用xxx型架柱式液压回转钻机，钻孔直径为xmm。

4、钻孔深度：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，确定钻孔长度：

L=L1－M

式中:

L—钻孔长度，m；

L1—工作面长度，m；

M—与煤层透水性和钻孔方向有关的参数，30m。

2号煤

则L=L1－M=120－30=90m

5、钻孔间距：钻孔间距根据煤层的湿润半径计算，孔深时孔距大，孔浅时孔距小。合理的钻孔间距一般通过实践来确定，根据经验一般按m 考虑，因此设计20综采工作面的钻孔间距确定为m。

6、钻孔数量及编号：根据2综采工作面倾斜长度、钻孔间距及停采线位置，设计2综采工作面的钻孔数量为2个，钻孔编号由工作面切眼向运输大巷（回风大巷）方向依次增加。

7、封孔方式：封孔方式分为水泥封孔和封孔器封孔两种，根据确定的注水方式和煤层特征，我矿设计选用封孔器封孔,封孔长度为1m。

8、注水系统

20综采工作面设计选用静压注水系统，水源来自顺槽中的静压洒水管，注水流量设计为6m3/h，压力0MPa-0MPa。

煤体注水后，钻孔预湿煤体水分应达到4%，注水效果和注水时间以实际注水效果衡量。注水工作超前工作面回采1个月完成。

9、单孔注水量

双向钻孔注水时孔长的计算

L=L1－M

式中:

L—钻孔长度，m；

L1—工作面长度，m；

M—与煤层透水性和钻孔方向有关的参数，30m。

2号煤

L=L1－M=120－30=90m

(2)钻孔间距

钻孔间距可根据煤层湿润半径计算，按经验取20m。

(3)钻孔注水量按下式计算：

Q=BLMγ(W1－W2)K

式中：

Q—单个钻孔注水量，m3；

B—孔间距20m；

L—钻孔长度m；

M—煤层厚度m；

γ—煤容重,1.35t/m3；

W1—注水后要求达到的水分取4%；

W2—煤层原有水分；

K—考虑围岩吸收水分,水的漏失和注水不均匀系数,取1.5。

2号煤

Q=20×90×3.84×1.35×(4%-0.88%)×1.5=437m3

10、注水流量

小流量注水对煤层的湿润效果最好，此次采用静压注水，注水流量不会过大，流量以实际注水为准。

11、单孔注水时间

t＝Q/q

式中：t ─单孔累计注水时间，h

Q ─单孔注水量，m3

q ─注水流量m3/h

在实际注水中，亦可把预定湿润围“出汗”现象作为煤体受到全面湿润的标志。“出汗”后即可结束注水。

12、2综采工作面日注水量

Q′=nq×24

式中：Q′─工作面日注水量，m3/d

n ─同时注水的钻孔数，个

q ─单孔注水流量，m3/h

t ─一天，h

13、煤层注水水源

煤层注水水源来自顺槽的静压水管。

四、工作要求

1、严格按设计方案中规定的方位角、倾角、孔径、孔深进行施工；开孔位置方位角、倾角、孔径、孔深都必须符合设计要求，方位角左右误差不得超过0.5°，倾角上下误差不超过0.3°。

2、打钻用水要保证有足够的流量，严禁打干眼。

3、孔深达到要求时，要用清水将孔煤岩粉打扫干净再起钻。

4、钻进时要时刻注意掌握所钻煤岩层的稳定情况，发现异常情况要及时处理，严禁强拉硬拧。每次钻杆下入前要检查丝扣的好坏，钻杆是否