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煤层超前注水技术探究

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:式中: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,通常取10~20m。工作面超前20m注水,注水前首先要采用速凝剂封孔,封孔长度2m。24h连续煤体注水,要安装压力表和注水量表,注水压力不低于2MPa。

煤层超前注水技术探究

1)注水参数

(1)注水压力:注水压力一般不少于2MPa。

(2)吨煤注水量:通常取0.02m3/t。

(3)单孔注水量(Q):Q=k∙M∙lj∙l ∙ρ∙δ

式中:Q——单孔注水量,m3

   k——钻孔前方煤体湿润系数,1.1;

   M——煤层厚度,m;

   l——钻孔间距,m;

   lj——钻孔长度,m;

   

   ρ——煤的密度,t/m3

   δ——吨煤注水量,0.02m3/t;

(4)单孔注水流量(V):

动压注水时通常取0.8~1.0m3/h,静压注水时可不控制单孔注水流量。

(5)注水时间:

式中:T——注水时间,h;

   q——单孔注水流量,0.8m3/h。

(6)同时注水钻孔数量:

式中:n——同时注水的钻孔数量;

   v——工作面日推进度,m/d。

(7)注水超前工作面距离(lc):(www.xing528.com)

式中: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,通常取10~20m。

(8)注水方法:

a.封孔后(速凝剂封孔应滞后1~2天),按照设计连接注水系统;

b.开动注水泵进行动压注水或开启供水阀门进行静压注水;

c.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。

2)注水设计

a.注水泵:符合煤矿井下防爆要求,具有煤矿安全标志;工作压力8~16MPa,额定流量1.5~4.5m3/h;

b.分流器:工作压力0~15MPa,分流误差±15%;

c.单向阀:直通式,开启压力≤0.04MPa,额定压力≥16MPa,流量≥80L/min;

d.注水表:流量2.0~4.5m3/h,额定压力≥16MPa;

e.压力表:量程0~40MPa,精度1.5级;量程0~16MPa,精度1.5级;

f.阀门:高压阀门,耐压≥16MPa;普通阀门,耐压6.3MPa。

3)注水钻孔施工设计

(1)工作面轨道巷、运输巷各距切眼15~20m 处开始布置注水钻孔,孔与孔间距为15m,钻孔沿煤层倾斜方向施工,钻孔角度与煤层倾角一致,距切眼20m处施工的钻孔为1号钻孔,依次往外施工钻孔编号为2号、3号、4号、5号……,直到停采线为止。

(2)施工钻孔采用矿用隔爆电动岩石钻(爬式钻)进行钻进,直径ф73mm钻头开孔,钻杆为ф42mm。

(3)工作面超前20m注水,注水前首先要采用速凝剂封孔,封孔长度2m。24h连续煤体注水,要安装压力表和注水量表,注水压力不低于2MPa。

(4)钻孔施工:

a.采用地质罗盘仪确定钻机钻进的方位和倾角;

b.钻孔排粉方式:湿式钻孔施工,静压水钻孔施工,直接采用井下防尘管道供水排粉;当供水压力小于2MPa时,应采用防尘水加压泵供水排粉;

c.接上钻杆及钻头,开动钻机进行钻孔作业。

(5)封孔器封孔,封孔材料采用速凝剂,封孔深度应为2m。

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