煤层注水设计措施

煤层注水设计安全技术措施一、工程概况：根据矿井开拓，开采系统和巷道布置，矿井采用并列抽出式通风方法，采煤工作面采用U型负压通风；掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。每个采区都有独立的回风系统。随着矿井的生产和作业地点的变动，井下通风构筑物也随着生产的变动而安装和拆除，根据《煤矿安全规程》（2006）要求，井下巷道内在必要的位置设置了相应的通风设施，为了保证采掘工作面和用风量，在风流的线路中设置了风门，调节风窗、密闭等构筑物。为使通风设施能在生产中发挥安全有效的作用，煤矿生产煤矿生产主要是地下作业，不安全因素很多，受瓦斯、煤尘、水、火、顶板等自然灾害的直接威胁，另外，运输、提升、爆破等产生的煤尘也制约着煤矿生产的安全。编制“煤层注水专项措施”的目就是为了给煤矿井下创造一个良好的工作环境，根据煤层条件、井田开采计划安排，结合本矿实际情况：特此编制煤层注水措施如下。一、根据目前掌握的煤层自燃资料，本矿开采7#煤层自燃等级、属于不易自燃煤层。秀华煤矿、煤巷掘进设计，沿断层边缘掘进，煤层赋存变化较大，煤尘无爆炸性危险。二、注水目的：1、通过煤体浅孔动压注水方式，充分湿润煤体，注水降尘，减少落煤产尘量，防止煤尘堆积，预防煤尘爆炸。2、煤层进行浅孔动压注水后，深部煤体受压裂，瓦斯将会均匀释放，可有效预防瓦斯超限事故。三、技术要求：1、煤层注水的技术参数钻孔湿润半径：2～4m，水压：8～10MPa；设计施工2个钻孔。注水孔布置：在巷道迎头并排布置注水孔，钻孔方位与巷道施工方位一致（注水孔具体位置见附图2）；钻孔采用手持式锚杆钻机（MQTS-50）配合φ42麻花钻杆（1.5m/节）进行施工；钻孔孔深：8m；钻孔孔径：Φ42mm。2、过断层、顶板破碎、留煤顶施工时，不进行注水，以防片帮、漏顶。3、注水流程（动压注水）系统供水→注水泵→截止阀→封孔器→钻孔→注水→结束（注水时间一般20～30min或煤壁渗水为准）。4、封孔1）封孔长度：不小于2.0m；封孔要严，不能跑水。2）封孔方法：采用FZM-20型封孔器进行封孔，封孔器外端应进入孔内500mm以上。注水泵型号：7BZ-4.5/16；最大压力16Mpa，流量4.5m3/h。3）注水时间：每孔注水时间一般20～30min或煤壁向外渗水为止。每孔注水时间（t）按下式计算：T=Q/V式中t-注水时间V-注水流量：4～60L/minQ-注水量：120～180L5、注水有效后，每循环进尺保留不少于2m的前探钻孔超前距。6、两个注水钻孔施工完成后，同时进行注水。四、安全技术措施：1、打钻、注水期间，迎头必须悬挂便携仪。2、注水前，永久支护距迎头最大空顶距不得超过200mm，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，找净顶、帮部活矸危岩，对于找不掉的，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，浮货应摊平，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（每循环进尺6m）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、①、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。②、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＃铁丝固定在顶板钢筋网上，将注水管用10＃铁丝固定点柱上，以防封孔器窜出伤人。③、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。④、若发生片帮、冒顶时，应立即停止注水。⑤、注水泵距离迎头不得超过50m，注水泵压力表不得超过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的工作；注水人员应位于安全地点观察煤壁及注水孔周围的变化，若发现异常，立即停止注水。⑥、高压胶管用10＃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。⑦、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。11、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，放进相适应的钻孔，即可注水。管路上要有压力表监控，压力水严禁高于注水泵的工作压力10MPa，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。顺序阀内的弹簧无方向，而阀锥芯尖是向膨胀体方向的，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）调节顺序阀的弹簧压力大小，即可控制该阀的开启压力。例如：把顺序阀的开启压力调至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）。12、注水设计由通风科负责，并现场指导注水工作，负责收集相关资料，进行分析和备案。五、附图附图1：煤层注水系统图煤层注水系统示意图高压胶管膨胀体膨胀区封孔器工作示意图1)电动机2）联轴器3）注水泵4）压力表5）安全阀6）KJR19软管7）直通KJM19-KJM168）KJRⅡ6软管9）6HQ-16球阀10）FZM-20封孔器11）过滤器12）水箱注：1.双点划线内元件为煤层注水泵部分附图2：煤层注水钻孔布置三视图8m1#2#煤层注水钻孔布置三视图示意图1#、2#说明：1、1#～2#为注水钻孔，孔径：42mm，孔深均为8m。2、注水钻孔方位：与巷道中线平行。1#2#4.1m2.7m巷道巷道秀华煤矿煤层注水设计安全技术措施矿长：总工程师：安全矿长：机电矿长：生产矿长：编制：通风科2015-11-2