山西XXXXXX煤业
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单向排水阀
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山西XXXXXX煤业
52XX综采工作面煤层钻孔注水设计
为了降低52XX综采工作面回采时产尘量，从源头上治理52XX工作面回采期间的粉尘，为职工创造一个相对较好的作业环境，决定在52XX综采工作面回风顺槽打钻孔对煤体进行注水，为确保打钻及注水期间的安全，特编制本设计。
一、煤层注水的意义
采煤工作面进行煤层预注水，使煤体保持湿润，以减少开采时的煤尘飞扬。设计为井下回采工作面配备有煤层注水钻机和煤层注水泵。为使注水能充分渗透煤层，且避免与回采工作面相互干扰，需超前工作面50-100m进行。
煤层注水是减少采煤工作面粉尘产生的最根本、最有效的措施。通过煤尘注水一般除尘率可达60%～80%，煤尘注水实施较好的工作面，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，增加煤体的水分，减少采煤时粉尘产生的一种技术措施。
二、设计的依据
智辅
1、煤的水分、孔隙率、透水性、饱和含水率、裂隙、节理、层理、破碎、硬度等情况。
2、煤层顶底板岩石的孔隙率、透水性、自然含水率、饱和含水率。
抗氧化剂3863、煤层的厚度、倾角、稳定性、构造、结构以及夹石的岩性、厚度、结核伴生情况、煤尘爆炸指数。
4、井田开拓方式，采区巷道布置及采煤方法，采煤、掘进装备，回采工作面月进度、月产量、通风方式、进回风巷支护方式及断面尺寸。
水压力传感器
5、井下消防洒水(给水)系统。
三、注水方式选择
根据52XX工作面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，设计中选用较先进的深孔煤层采前注水方式。采用单向钻孔布置，即在工作面轨道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0.8m左右处。
四、注水参数的确定
1、钻孔直径：钻孔选用MYT-200型液压钻机，开孔直径89mm，终孔直径50mm。
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，确定本工作面单向钻孔长度为155m。
3、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10～20m考虑，设计确定为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：封孔深度一般通过试验和生产实践确定，为2.5～10m。
6、封孔方式：封孔方式为水泥封孔。
五、注水系统的选择
扭力弹簧
注水系统分为静压注水系统和动压注水系统，鉴于本矿井煤层注水钻孔较大，注水压力较大，设计选用动压多孔注水系统；注水泵型号为3BZ1.2/20-7.5型，注水泵流量6m3/h，注水压力10MPa。
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。需超前工作面50-100m进行。
1、注浆泵要安设在支护完好的安全地方，不得妨碍行人及运输，注浆泵要放平底座、转动部件要安设防护罩、注浆管各接口要上齐螺丝胶垫，管路要吊挂好，便于跑漏浆时易发现处理。
2、每次注浆前，由班长负责对高压注浆泵、注浆管及各连接处进行检查，确认无问题后，方可进行高压试注浆，试注浆确认各接口及钻孔周围无漏浆后，方可正式高压注浆，否则立即停泵进行跑漏处理。
3、每次高压注浆前，胶管与铁管连接处必须用两道以上钢卡卡牢固，并用8#铁丝将钢卡与钢管固定盘连紧以防脱落，由班长检查确认无问题后，高压注浆泵周围无人后，方可下达注浆命令。
4、注浆前，施工地点要备有足够的水泥，以保证注浆工作的连续性。
5、泵体转动部位及周围2m范围内除司机外，其他人员不得靠近，否则必须将离合器分离，采取临时停泵措施，处理跑漏浆时，司机必须停电闭锁。
6、注浆泵启动后，压力要由小逐渐增大，并安排专人巡视沿途
管路及钻孔跑漏浆情况，一旦发现跑漏浆及时通知司机停泵处理。
7、搅拌浆人员和司机必须带好防尘口罩和眼镜，以防发生意外事故。
8、水泥浆配比用铁桶作为量具，严格按配合比执行。
9、水泥浆配合比例为：水1kg：水泥1kg。
七、注水
注水采用动压注水系统，系统主要由注水表、压力表、阀门、高压胶管组成。
1、打孔注水量：单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175m。
钢水取样器
M-----与煤层透水性和钻孔方向有关的参数，20m。
L＝L1-M＝175-20=155m
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=BLMV(W1-W2)K
式中：Q----一个钻孔注水量，m3
B----孔间距20m。
L-------钻孔长度155m。
M-------煤层厚度3.5m。
V--------煤容重1.55t/m3
W1------注水后要求达到的水分4％
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