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综放工作面动压注水设计设计：审核：批准：党新煤矿有限责任公司二零一七年一月二日目录第一章工作面概况 (3)第二章煤层注水设计 (4)第三章劳动组织 (8)第四章安全技术措施 (9)附表1 (12)附图1 (13)参考文献：1、党新煤矿《初步设计》2、《设计手册》综放工作面动压注水设计第一章工作面概况一、采煤工作面位置：综采工作面位于22#煤层，运输巷标高比回风巷标高低7米。
工作面西面是22102工作面，正在掘进，东部为采空区，北部为未开采煤田，南部为家洼未开采井田围。
二、工作面有关参数1、顺槽走向长度：840米，煤层倾角：2～4°2、2、煤层平均厚度：11.39米，平均采高：3.2米，工作面倾向长：180m，工作面倾角2.2°3、煤层孔隙率：77%4、瓦斯等级：低瓦斯5、煤层硬度：f=3.5 ，煤质牌号：气煤（QM），容重：1.41T/m36、自燃危险等级：Ⅱ级，自燃倾向性为自燃7、煤层爆炸指数：据省煤炭工业局综合测试中心2009年8月19日对柴家沟煤业22(5)号煤层做了检验报告，22(5)号煤层火焰长度>400mm，岩粉用量65%，煤层煤尘有爆炸性。
在今后掘进、生产中应注意洒水防尘，定期清理巷道壁浮尘，以杜绝煤尘爆炸事故的发生。
三、工作面地质情况及煤层原始水份本工作面走向近东西，倾向北，倾角2—4°，煤层厚度；平均11.39米，煤层结构简单-发杂，赋存稳定，顶板为粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩，底板为泥岩、细砂岩，煤层原始水份（Mad）：0.92%～3.48%，平均2.27%。
四、采煤方法工作面采用走向长壁综采放顶煤采煤法。
第二章煤层注水设计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。
一：为降低煤层硬度，工作面顶板压力和瓦斯涌出量，减少回采工作面煤尘，设计对开采煤层进行采前预注水。
设计开采15#煤层，煤层倾角8°左右，本煤层位于太原组下段，距K1砂岩 6.72m，上距K2灰岩17.02m。
本井田煤层厚度为4.20~6.20m，平均4.97m，含0—4层夹矸，结构较简单，夹矸结构为泥岩，厚度在0.01—0.07m.顶板为深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩，水平层理，含植物化石，底板为黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、钻质泥岩，为全井田稳定的可开采煤层。
根据地质条件，煤层储存情况、工作面生产能力、开采技术条件以及通风安全、矿井生产能力、回采率等因素，15#煤层采煤方法选用长壁综采放顶煤法，全部跨落管理顶板。
二：煤层注水方式工作面位于一采区15#煤层。
该区煤层赋存稳定、结构简单，煤层平均厚度5.0m。
煤层倾角平均8°，属高粘煤。
容重1. 4t/m³，地质构造简单，水文地质条件较为简单，最大涌水量为0.3m³/min ,正常涌水量0.2m³/min ,低洼处可能有积水。
煤层原始含水份为 4.46 %。
该煤层无爆炸危险性，无自燃发火倾向。
15103工作面走向长度1006m.，倾斜长度196m，煤层平均厚度为 5.0m，根据该工作面产量高，配风量大。
根据《煤矿安全规程》要求，综采工作面逢采必注，对该工作面进行超前煤体注水，使煤体得到预先湿润，降低煤体产生煤尘的能力。
从根本上消除尘源。
依据该工作面倾斜长度长，对煤层的透水性强，孔隙率等因素分析研究，又鉴于短钻孔注水方式，具有对地质条件及围岩分析性质适应性强的优点，决定在该工作面采取双向多孔注水方式进行煤体注水。
在工作面两巷平行于工作面垂直于巷道煤壁打钻孔。
钻具使用KHYD45(50)型矿用隔爆电动岩石电钻，每根钻杆长度1.5m，孔径49mm。
每孔设计深度为84m 。
三：孔主要技术参数1、钻孔布置从15103工作面两巷采用沿着煤层倾角平行于工作面打钻孔，第一钻孔距工作面95m，开口位置位于采高中上部距顶板1.67m处。
煤层注水设计设计方案煤层注水是一种常用的采矿方法，它主要是为了提高煤矿采掘率和矿井安全，在煤层水负压采用中起到了重要作用。
以下是一份煤层注水设计方案，用于参考：一、项目背景煤矿名称：XXX煤矿矿井深度：XXX米矿井地理位置：XXX地区二、设计目标1. 提高煤炭的开采率和回收率2. 降低矿井运营成本3. 提高矿井安全性和稳定性三、设计原则1. 充分考虑地质条件和水文地质条件2. 采用科学的注水工艺，确保采掘工作的顺利进行3. 综合考虑经济、环境和社会效益四、设计方案1. 注水方式：采用压力注水方式，即在煤层顶板区域钻孔注水。
2. 注水压力：根据煤层水负压采掘的需求，注水压力设定为XXX MPa。
3. 注水孔径：根据煤层水负压采掘的特点，注水孔径设定为XXX毫米。
4. 注水时间：根据煤层水负压采掘的周期，注水时间设定为XXX小时。
5. 注水量：根据煤层水负压采掘的需要，注水量设定为XXX立方米/小时。
6. 注水周期：根据不同煤层的特点，注水周期设定为XXX天。
五、设计参数1. 注水设备：采用高压水泵和注水管道，确保注水的稳定性和连续性。
2. 注水机组：根据煤层的开采工艺和矿井的实际情况，配置合适的注水机组数量。
3. 注水点布置：根据煤层的地质结构和矿井的开采方式，合理布置注水点，保证煤层注水的均匀性。
六、安全措施1. 在注水过程中，要严格按照安全操作规程进行操作，防止事故的发生。
2. 注水设备要定期检修和保养，确保设备的正常运行。
3. 设立专门的监测点，定期监测煤层注水的效果和地质情况。
七、经济效益评估1. 通过煤层注水，可以提高煤炭的开采率和回收率，增加矿井的产值。
2. 注水可以降低矿井的运营成本，提高生产效益。
以上是一份煤层注水设计方案的简要内容，具体的方案还需要根据煤矿的实际情况进行进一步的细化和完善。
Q/JMJ1.0030-2013采煤工作面煤层注水技术标准范围本标准规定了采煤工作面煤层注水条件、注水工艺、设备及参数。
本标准适用于晋煤集团所属矿井。
规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
长钻孔煤层注水方法煤层注水可注性鉴定方法煤矿安全规程术语和定义煤层注水通过钻孔将压力水或水溶液注入煤层，用以改变煤体的物理力学性质，减少粉尘，防止突出及自燃的技术。
静压注水通过钻孔并利用供水管道中水的静压力将水注入煤层中。
动压注水通过钻孔并利用注水泵提供的动压将水注入煤层中。
基本条件煤层注水条件采煤工作面进行煤层注水时，应同时符合以下条件及要求：）煤样原有自然水分或防灭火灌浆后水分小于等于；煤样孔隙率大于等于；）煤样吸水率大于等于；）煤样坚固性系数应大于等于。
采煤工作面具有以下特征之一时，不宜采用煤层注水：）围岩有严重吸水膨胀性质、注水后易造成顶板垮塌或底板变形，或者地质情况复杂、顶板破坏严重的煤层；注水后会影响采煤安全或造成劳动条件恶化的薄煤层；）煤层很松软、破碎，打钻孔时易塌孔、难成孔的煤层；）采用下行垮落发开采近距离煤层群或分层开采厚煤层，上层或上分层的采空区采取灌水防尘措施时的下一层或下一分层。
煤层注水方式注水方式分类主要有短孔注水和长孔注水。
短孔注水在回采工作面垂直煤壁或与煤壁斜交打孔注水，注水孔长度一般为，如图所示。
1-回凤證；2TB风春,旷短孔图短孔注水方式示意图长孔注水从回采工作面的进风巷或回风巷平行于工作面打上向孔或下向孔注水，长孔注水可分为单向长钻孔注水（如图所示）和双向长钻孔注水（如图所示）。
当单向孔达不到设计深度或煤层倾角变化较大时，可采用双向钻孔联合布置钻孔注水。
注水方式选择选择注水方式考虑因素包括：岩石压力、裂隙和孔隙发育程度、煤层厚度、煤层倾角、有无断层、围岩性质及回采工艺、作业组织方式等。
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。
煤层注水设计第一节设计基础资料和主要内容一、设计基础资料1.煤的物理机械特征(煤的透水性、原始水分、孔隙率、湿润边角、硬度、裂隙发育情况、煤的饱和含水率)、顶底板的物理力学性质(透水性、孔隙率、硬度、自然含水率、饱和含水率)、煤尘爆炸指数。
2.煤的赋存条件，包括倾角、厚度、构造及稳定性等。
3.矿井开拓系统、采区巷道布置及采煤方法。
4.工作面产量、推进度、通风方式，进、回风巷几何尺寸和支护形式。
5.水源及供水系统。
二、煤层注水设计主要内容1.煤层注水方式选择。
2.煤层注水工艺及参数计算。
3.煤层注水设备及供水管径的选择。
4.绘制煤层注水系统图。
5.编写煤层注水设计说明书。
三、煤层注水设计应注意的问题1.煤层厚度小于0．6m时，不宜注水。
2.煤层孔隙率小于4％时，其透水性接近于零，此时不宜注水。
3.煤层孔隙率大于或等于40％时，煤层成为多孔均质体，天然含水率已达1，此时已无需注水。
4.煤层湿润边角θ≥90°时，为不可湿润煤体，注水防尘效果不好。
5.长孔注水，孔长不能小于待注水煤层工作面倾斜长的2／3。
6.应有比较充裕的注水时间。
第二节煤层注水方式及其选择一、煤层注水方式煤层注水方式是指钻孔的位置、长度和方向。
我国目前使用的注水方式有长孔注水、短孔注水（浅孔注水），深孔注水和巷道钻孔注水四种方式。
1.长孔注水在采煤工作面前方的进风巷，或回风巷沿煤层倾斜方向平行于煤层工作面打钻。
长孔注水分为单向和双向长孔注水两种形式，如图3―1所示。
2.短孔注水(浅孔注水)沿采煤工作面与煤壁垂直或或斜交打钻孔孔注水,孔长一般为2m ～3.5m ，如图3―2a 所示。
3.深孔注水沿采煤工作面、垂直工作面煤壁打孔,孔长一般为5～25m ，如图3―2b 所示。
4.巷道钻孔注水由上邻近煤层的巷道向下煤层打钻注水或由底板巷道向煤层注水,在一个钻场可打多几个垂直于煤层或扇形布置方式的钻孔,通过钻孔进行注水，如图3―3所示。
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。
汾西矿业集团高阳煤矿31109工作面煤层打钻注水设计通风区编写：乔建国队长：审核：通风区：调度室：安监处：安全副总：通风副总:批准：总工程师：31109工作面煤层注水设计一、 工作面概况：1、煤层赋存及顶底板情况：本工作面开采太原组 9－10－11# 煤层总厚度8.3米，煤层结构复杂 ，煤岩层倾角6°，煤层平均走向长1178米，切眼长200米。
煤种为瘦煤，稳定可采。
煤层顶、底板情况： 煤层顶底板情况 顶底板名称 岩石名称 厚度（m ） 岩 性 特 征 老 顶 石灰岩 11.44 致密坚硬具裂隙充填有次生方解石脉含石并夹钙质泥岩 直接底 黑色泥岩 5.96 灰黑色泥岩:致密、性脆、有根部化石 老 底 中砂岩 含黄铁矿钙质胶结含方解石脉2、地质构造：本工作面地质构造较复杂，陷落柱发育。
煤岩层总体为一单斜构造区，产状为走向北西，倾向北东，煤层倾角平均约6°，根据上组煤地质资料（原三采区）及相邻31107、31111工作面地质资料分析推断，预计31109材料巷道掘进中将揭露3个陷落柱，31109运输巷掘进中预计将揭露2个陷落柱，陷落柱共计影响长度约260米。
3、地面、井下位置及四邻采掘情况：该工作面北邻31111工作面（已采），南邻31107工作面（已采）西部为南头、赵西沟保护煤柱，东为三采区大巷保护煤柱，地面位置位于贤者村西北约2000米，南头村南约100米。
4、水文地质：本工作面上覆含水层为煤层顶板K2灰岩，其上部还有K3、K4灰岩含水层，其含水量丰富，但补给不足，以静储量为主，掘进过程中会通过裂隙联通含水层，出现顶板淋水，淋水逐渐减小，最大涌水量约10 m³／h；下伏含水层为奥陶系峰峰组石灰岩，其含水量丰富，煤层带压开采。
5、本工作面煤层具有发火倾向和自燃发火现象，发火期为4～6个月。
煤尘具有爆炸性，爆炸性指数为9#18.32% 、10#18.70% 、11#18.44%。
3013综采工作面煤层注水设计
一、煤层注水设计依据
为了降低回采工作面煤尘、设计对3013综采放顶煤工作面进行煤层注水。
3103综采放顶煤工作面，布臵在3号煤层（802）水平一采区内，地面相对位臵为许家村北，地表为山地，有部分被黄土覆盖，无建筑物。
井下相对位臵为：南面为胶带运输大巷、轨道运输大巷、总回风大巷，东面为3102采空区，北面为南阳煤矿井田，西面为3104回风顺槽掘进工作面。
工作面设计长度为900米，宽150米，通风方式采用一进一回U型全风压独立通风。
工作面采用割煤机割煤、装煤并采用桥式转载机配合可伸缩式带式输送机运煤，回风顺槽采用无极绳绞车作辅助运输。
工作面支护方式采用支撑掩护式尾部放顶煤支架支护作业空间，两顺槽端头采用端头支架与过度支架进行支护，超前支护采用单体液压支柱支护。
3103综采放顶煤工作面煤层外观呈黑色，金属光泽，节理发育，断面平整，细条带或块状或层状构造。
煤层中夹有层状或透镜状的黄铁矿，煤的硬度2度左右。
3号煤层的原煤水分为0.34%-2.10%，平均1.53%。
二、注水工艺、参数及设备
1、注水方式选择
根据采区巷道布臵和采煤方法，结合3号煤层特征，回采工作面煤层注水选用本煤层下行长孔注水方式，即在回采工作面回风顺槽超前工作面推进度一个月，垂直煤壁打长钻孔的注水方式。
2、注水参数的确定
根据3号煤层节理发育情况、工作面长度、注水钻机能力，确定单向钻孔长度为85米。
钻机选用MYZ-200、22Kw钻机，钻孔直径65mm，钻孔间距20m，钻孔平行于回采工作面布臵，钻孔倾角与煤层倾角基本一致。
3、封孔方式的选择及封孔深度的确定
封孔方式分为水泥砂浆封孔和封孔器封孔两种，参照邻近矿井煤层注水
的参数，设计封孔深度暂按5m考虑，待矿井投产后，再根据生产实践进行调整。
4、注水系统的选择
注水系统选用动压注水系统，移动式水泵单孔注水方式。
系统主要由注水泵、给水管、水桶、胶管、压力表、水表、截止阀、安全阀、封孔器组成。
注水泵流量6m³/h，压力1.962Mpa，电机功率30kw。
供水水源引自井下消防洒水管网。
5、注水的压力、速度、单孔注水量、时间的确定
（1）注水压力
注水采用中亚注水，注水压力暂按1.5-3.0Mpa考虑。
生产中可根据煤层的透水性情况，由注水泵站调整注水压力。
（2）单孔注水量
钻孔注水量按下列计算:
Q=BLMV（W1-W2）K
式中:
Q---一个钻孔注水量，m³;
B--孔间距，14m
L--工作面长度，140m:
M--煤层厚度，5.63m：
V--煤容重1.4t/m³
W1--注水后要求达到的水分取4%
W2--煤层原有水分1.53%
K--水的漏失和注水不均匀系数取1.5
则Q=14×85×5.63×1.40×（4%-1.53%）×1.5
=572.4m³
（3）矿井日注水量
矿井日注水量按以下公式计算;
Q日=K1G（W1-W2）
Q日--矿井日注水量，m³/d:
K1--注水系数取1.5;
G--计划注水回采工作面日产量3546t/d
则Q日=1.5×3546×（4%-1.53%）=131.4m³
（4）注水流量（或注水速度）与注水时间
注水流量与注水压力直接相关，由于注水压力暂无法确定，故注水流量也无法计算，建议在矿井技改投产后取得实测值。
注水时间为钻孔开始注水至煤体全面湿润为止。
注水煤体全面湿润的标志为湿润范围内煤层壁出现无效的出汗渗水，注水时间通常为7-10天。
6、注水设备及仪器
煤层注水配套装备表
序号名称型号单位数量备注
1 煤层注水钻机MYZ-200 台 2
2 煤层注水泵5D-2/150 台 2
3 夹布压力胶管与泵配套m 2
4 冷拨无缝钢管与泵配套m 1
5 高压钢丝编织胶管与泵配套m 1
6 快速接头K型个 2
7 安全阀单向阀个 1
8 内螺绞升降止回阀H41H-160 个 1
9 弹簧式压力表个 1
10 叶轮式湿式水表个 1
11 高压注水水表DC—4.5/200 个 2
12 等量分流器DF-3 个 5
13 高压闸阀J13H-160III 个 5
14 钢制三通K型个 5
15 便携式快速水分测WM-B 台 1
16 移动储水箱3-5m³辆 1
7、煤层注水水源
煤层注水水源取自井下消防洒水系统。
从综采面顺槽给水管网中接水管至注水泵站，将水注入储水箱中，注水泵从储水箱中吸水加压向煤层注水。
通风科
二O一四年。
