煤层可注水性探讨
发表时间：2019-09-11T09:17:28.860Z 来源：《建筑模拟》2019年第31期作者：殷靖
[导读] 煤层注水实质上就是利用煤层的特性，通过钻孔将水注入煤层中去，使水充分充满煤层的间隙，从而达到湿润煤块的效果。目前，煤层注水是较流行的除尘措施。
殷靖
云南煤矿安全技术中心云南省昆明市 650000
摘要：煤层注水实质上就是利用煤层的特性，通过钻孔将水注入煤层中去，使水充分充满煤层的间隙，从而达到湿润煤块的效果。目前，煤层注水是较流行的除尘措施。通过对煤层进行注水处理可以有效的起到防尘效果，可以减少百分之六十至九十的煤层灰尘浓度。本文将以某煤矿为例。对其煤层的吸水效果、煤层的表面张力等进行研究，从而探讨煤层的可惜谁效果，希望可为现场的防尘提供数据参考。
关键词：注水性；煤矿；吸水性；张力；
一、煤间隙分析及其吸水效果
（1）间隙分析
间隙分析及孔分析，其鉴定主要涵盖内孔体积、以及内孔分布等。常用的测定方法有压汞与真假密度鉴定法。这两种方法所测的特性存在一定的区别，真假密度的鉴定方法，其测试结果涵盖了整个全部的孔隙数据，压汞的鉴定方法则有所不同，其主要取得的是孔隙直径在0.0078微米且各个之间有通道联系的孔隙中，因此涉及到：
分空隙率：主要利用压汞法进行鉴定时候，特定孔径以上孔体积占整个煤总的体积的比值。
总孔隙率：主要利用真假密度鉴定法中，全部的孔体积占该单位样品煤的总体积比值。
以上两个表格反应了该矿的总孔隙与分孔隙率及其分布效果，三个区域总的孔隙率分布在6.9%至8.0%之间，平均值在7.5%。而其部分孔隙则主要在2.38%至2.66%之间，平均值在2.53%左右。该值与总的孔隙率相比，仅仅占到前者的33.7%左右。这一数据表明了该矿的孔隙体积在0.0078微米以上的只占了该煤矿的小部分，而体积小于0.0078微米的孔隙则占据了大部分的体积。此外，孔隙在0.1微米及以下的占据了大多数，总值在75%左右，而0.1-1微米的则占到了总的4%左右，剩下的孔隙大于1微米的大概有5%.根据数据参考，孔隙分布在0.1-1微米之间的水会进行渗透，而大于1微米的水可以有效的流动。由此，我们可以了解到概况的总的可注水率仅为0.45%左右。根据以上准则，表二数据反应了该矿在进行充分注水之后，煤层水分将会增加约为0.43%左右。
（2）吸水效果
1. 测试原理
吸水效果主要鉴定数据为吸水性。主要指单位质量的某煤中所能吸收的水分量。本次对于吸水性测试可以通过鉴定自然状态下吸水效果与强制环境下吸水情况两种方案来进行。自然环境下的吸水效果，是在自然不加其它条件作用下，单纯依靠大气压力测试器所能吸收的水分含量。而强制条件下的吸水率情况，测试真空环境下或者高压情况下吸收水分的质量，分别取其吸收水分的质量与原样干燥时的质量的比值。
选取某样放在105-110℃的烘箱中干燥24h后取出，放入干燥器内降至室温，此时的质量为干燥时的质量。将该样放置在容器中，向容器中注水至试件的1/4处，以后每2h注水一次，每次注水量等于试件的1/4，直至液面高出试件1-2cm为止。24h后将试件取出，用湿毛巾擦去表面水分，第一次称重并作记录。称重后仍放回容器内，以后每隔24h称重一次，直至前后两次质量差不超过0.01g为止。最后一次的称重值为完全吸水后的质量。
强制条件下的吸水实验需要利用真空泵进行配合。使用真空泵对环境进行抽真空处理，持续20-30min。打开三通阀，慢慢将水放入容器内，至水面高出试样2-3cm，再继续抽气，当发现试样表面没有出现气泡时，停止抽真空处理。扭转三通阀，使大气和抽气罐相通，真空度保持在0.001MPa。从抽气罐取出试样，放置于水容器内4h后取出。用湿毛巾擦去表面水分，称重。
2. 结果处理
选用自然吸水的方式，可参考公式：
青海海泰煤业有限责任公司铁迈煤矿 11010综放工作面煤层注水设计 一、前言： 煤层注水是减少采煤工作面粉尘产生的最基木、最有效的措施, 通过煤层注水一般除尘率可达60-80%,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，减少采煤时的粉尘产生量，防止煤尘堆积，避免煤尘爆炸，同时对煤层中的瓦斯有提前均匀释放的作用。因此，我矿决定进行煤层注水，以减少粉尘产生量，改善井下作业条件。 二、11010 I作面概述： 1、11010 I作面位置： 11010 1作面位于一采区上山南侧上部，东临尚未开采的11030 工作而，南邻F4、F5断层交汇区，西邻浅部未开采区，北临轨道暗斜井保护煤柱工作面对应地表为荒山地带，无水体及建筑物，地面标高 +3217m—+3241m,平均+3229m,工作而标高+3030m—+3058m, 平均+3044m,工作面平均采深185m。 2、煤层赋存特征 工作而设计开采下煤层，煤层厚度2-10m,平均8. 39m,煤层内含多层夹砰，夹砰分布不稳定，切眼掘进时见2.0m厚夹肝，夹肝岩性为油页岩、泥岩、炭质泥岩，木煤层为长焰煤，属于易自燃煤层, 自燃倾向
等级为I级，煤尘具有爆炸危险性，煤尘爆炸为40%。 顶板岩性为深灰色泥岩，一般厚度为1.2—4m,中厚层状构造, 局部薄层状，较破碎，其上部见一层2—4m油页岩，页片状。老顶为厚层状细沙岩或粉砂岩，硬度系数4—5。 底板一般有一层0. 4一1. 5m厚的泥岩为伪底，其下部为细沙岩或粉砂岩，厚度10m以上，岩性为浅灰-深灰色，中厚层状，具小型交错层理，裂隙较发育。 工作而煤质指标为:原煤灰分为13.32%,挥发分为44. 15%,水分为2. 26%,硫分为：0. 90%,发热量为25. 65MJ/kg. 3、工作面巷道布置 工作而采用走向长壁式布置，工作而切眼长71m,工作面走向长267.3 m,煤层倾角17.5°。 4、采煤方法 根据工作而巷道布置及机械设备配备情况,11010工作面采用走向长壁综合机械化放顶煤方法开采，一次采全高，全部垮落法控制顶板。 三、施工注水孔的设计 （一）、注水方式选择 根据木工作而煤层赋存情况及煤岩层特性，工作面巷道布置方式，采煤方法，结合临近工作而的实际经验，决定采用在工作而回风顺槽中平行于工作而向煤体打长钻孔注水方式，采用MK-4型钻机钻进施匸，配①50mm钻杆，钻孔孔径为①65mm,由于本矿静压水压力较小，故采
煤层注水操作规程 一、钻孔 1、钻机安装地点的顶板及周围支护要良好，固定钻机要安全可靠，钻孔角度及钻眼位置必须符合设计要求。 2、开钻前要详细检查机电设备和供水系统，发现问题先处理完好后再试钻，经空载运转检查钻机各部位正常且钻孔有少量返水时，方可开始钻进。 3、开钻时要先送水后送电，停钻时要先停电后停水。 4、钻机开始钻孔作业时，要缓慢接上离合器，钻杆推进5-10厘米后，再压紧离合器，当一根钻杆钻进剩余30厘米时，松开离合器，先停电后停水，然后加杆。 5、负责上下钻杆人员分别站到钻机两侧，用管钳把钻杆卡牢，反方向均匀将钻杆卸开。 6、钻孔过程中要在开孔位置加设防护档板，以防煤与瓦斯喷出伤人。 7、钻孔作业要求四人一套，一人操作开关按钮和停送水，一人操作钻机，二人上下钻杆。 8、钻孔过程突然遇到地质构造，瓦斯涌出，透水预兆等异常情况，必须停止钻进，切断电源，保持钻进状态，拔出钻杆并汇报通风科。 9、钻水过程出现夹钻、顶钻，断杆等情况时，必须停钻采取措施处理。
10、当班钻孔施工完毕，必须将钻杆全部拔出，切断电源，并闭水源，并将钻机设备放到巷道一侧的安全地点，方可离开工作岗位。 11、收工时当班组长要如实填写钻孔记录，汇报通风科。 二、封孔 1、设备开机前要检查电机、安全离合器、变速系统、搅拌机、送浆泵、离合器及各联接部件是否完好，机座是否稳固可靠，搅拌机内是否有杂物，送浆泵出口、联接管是否通畅，当以上检查全部合格后方可进行运行操作。 2、搅拌水泥稠浆将准备好的一定量（按水和水泥的比例）清水倒入搅拌机内，在搅拌机处于正常运转状态下，逐渐加入525硅酸盐水泥。待加入搅拌机内的水泥分散后，再继续加入水泥（加水泥时，应避免将纸片等杂物混入搅拌机内），搅拌时间不得小于10min。 3、搅拌好的水泥浆必须用测试棒进行测试，保证水泥稠浆达到设计的水灰比。 4、封孔管采用抗静电的工程塑料管或铁管，孔内注水管长度为10m，为2寸双抗塑料或铁管。 5、用棉纱或水泥的袋子缠绕在注水管上，用麻绳或麻线等，将注水管、封孔管及水泥袋捆紧送入钻孔内封住孔口。
采煤工作面煤层注水技术标准 1 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。 本标准使用于晋煤集团所属矿井。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所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。 MT501-1996 长钻孔煤层注水方法 MT/T 1023-2006 煤层注水可注鉴定方法 煤矿安全规程 3 术语和定义 3.1 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，防治突出及自燃的技术。 3.2 动压注水 通过钻孔并利用注水泵提供的动压力将水柱入煤层中。 4 基本要求 4.1 煤层注水条件 4.1.1 采煤工作面进行煤层注水时，应同时符合以下条件及要求： A 煤样原有自然水分或防灭火灌浆后水分小于等于4%； B 煤样孔隙率大于等于4%； C 煤样吸水率应大于等于1%； D 煤样坚固性系数应大于等于0.4. 4.1.2 采煤工作面具有以下特征之一时，不宜采用煤层注水： A 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； B 注水后会影响采煤安全或造成劳动条件恶化的薄煤层； C 煤层很松软、破碎，打钻孔时易塌孔、难成孔的煤层； D 采用下行垮落法开采紧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。 5 煤层注水方式 5.1 注水方式分类 主要有短孔注水和长孔注水。
5.1.1 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5m~25m. 5.1.2 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和双向长钻孔注水。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。 5.2 注水方式选择 5.2.1 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。 5.2.2 对于煤层赋存不稳定。地质构造复杂，产量较低的回采工作面，或者顶、底板岩性易吸水膨胀而影响顶板管理的工作面。易采用短孔注水。 5.2.3 采煤工作面两巷宜采用长孔注水。 5.2.4 采用短孔注水时，应确定适合本矿井条件的钻孔、封孔、注水等参数，并编制专门的注水设计和安全技术措施；采用长孔注水时，应按下列条款规定执行。 6 钻孔 6.1 布置方式及参数 6.1.1 布置方式分为单向钻孔和双向钻孔。 6.1.2 钻孔间距应为15m~25m 。 6.1.3 钻孔倾角 6.1.3.1 单向及双向钻孔倾角按式（1）确定： g l h arcsin =α 式中：α——钻孔倾角，单位为度(°)； h ——钻孔位置进回风巷对应点的高差，单位为米（m ）； l g ——钻孔位置对应工作面长度，单位为米（m ）。 6.1.4 钻孔直径： 钻孔直径应为50mm ～94mm 。 6.1.5 钻孔长度：单向钻孔长度应比工作面长度短20m~40m ；双向钻孔长度应比1/2工作面长度短5m ～8m 。 7 封孔 7.1 封孔方式 采用水泥砂浆封孔、封孔器封孔等方式。
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施(新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全 措施(新版) 一、工作面概述： 120301综采工作面走向长660米，倾向长180米，可采长为610米，煤层倾角为3°-5°，煤层厚度0.9-1.2m，平均厚度为1.05米，工作面煤层赋存平稳，节理发育，该煤层具有爆炸性，为了抑制煤层飞扬，避免煤层爆炸的发生，准备采用煤体注水。 二、煤层注水方法及注水工艺的确定： 1、注水方法： 根据我盘区实际情况，本工作面煤层属于赋存平稳、节理、孔隙、裂隙比较发育的薄煤层，故选取从回采工作面进、回风顺槽平行于工作面对煤体进行双向钻孔，采用静压注水的方法。 2、注水设备选型：
我盘区钻机采用ZLJ-650型钻机，Φ42钻杆，钻径Φ74。 3、钻孔深度： L=L1-M=180-1/3×180≈120m 式中：L-钻孔长度； L1-工作面长度； M-与煤层透水性和钻孔方向有关的参数（我盘区取下向孔且煤层透水性强，取1/3L1） 4、钻孔角度和开口位置： 钻孔开口位置取在距底板0.8米处，钻孔角度根据公式： γ=α-Q 式中：α-煤层倾角； Q-钻孔最大下沿角，一般取0.2°-0.5°，本式取0.3°。 则：γ=5°-0.3°=4.7° 钻孔角度为4.7°。 5、钻孔间距： B=5h=5×2.3=11.5m
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 1032回风巷掘进工作面煤层注水安全技术措施(通用版)
1032回风巷掘进工作面煤层注水安全技术措 施(通用版) 导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 因我矿的煤尘具有爆炸性，并且掘进期间煤体干燥，煤尘较大，为预防煤尘爆炸，防止煤尘堆积，减少掘进期间的产尘量特编订此措施。 一、巷道煤层情况 1032回风巷掘进工作面巷道为炮掘工作面，巷道净断面5.3㎡，煤层倾角24-28°，煤尘平均厚度为2.1m,煤质为低灰、低硫、高发热量的优质无烟煤。煤层硬度f=0.9-1.0，掘进时适用于煤层注水减少粉尘的要求。通过煤体动压注水的方式，可充分湿润煤体。深部煤体受压裂，瓦斯将会均匀释放，还可有效预防瓦斯事故。 二、注水技术参数及工艺 1、钻孔布置及施工 ①采用手持式气动钻机，人工进行打眼，孔径42mm，孔深9m，在巷道迎头并排布置2个注水孔，钻孔方位与巷道施工方位一致（注水
孔具体位置见附图），钻孔湿润半径为2-4m，水压8-10MPa。 ②钻孔布置及施工：钻孔布置在煤厚度的中部距顶板约0.8m，为方便排屑钻孔应有1-2°仰角。 2、煤层注水钻孔施工及注水工作必须在掘进前进行，注水期间施工单位必须指派一名跟班队长专门负责注水工作。 3、封孔参数及封孔工艺：封孔采用橡胶快速封孔器封孔，封孔器长1m，封孔深度不小于1m。 4、注水参数 ①注水压力：采用动压注水，清水泵的泵压控制在8-10MPa之内，10MPa为掘进期间最适宜压力，最小注水压力不得小于6MPa。 ②单孔注水时间：一般为间歇性注水5分钟一次，注水量以每次5分钟1.6m3为宜。实际单孔注水时间以煤壁出水时为准。 三、注水系统 注水系统由清水泵（含压力泵、水箱、压力表、安全阀、溢流阀等），高压钢丝胶管，双功能高压水表，高压橡胶自动封孔器组成。 注水系统主要设备主要参数数量及规格如下： 1、PB320-6.3清水泵2台，额定流量19.2m3/h。额定压力6.3MPa，最大可达16MPa。2台均布置在1031运输石门处。
煤矿质量标准化排查情况 1、通风系统资料完善情况： 1111．巷道贯通安全技术措施，编制、贯彻、打印存档。1112.通风系统图，打印最新并签字盖章。 1121.测风报表（月、旬），打印。 1122.矿井风量计算方法。 1123.通风计划（规划）。 1141.通风系统审查。 1142.反风设施检查及维护记录，每季一次。 1143.防爆门检查记录，每半年一次。 1144.反风演习计划，每年一次。 1145.反风演习报告，每年一次。 1211.主要通风机性能测定报告，每5年一次。1212．矿井通风阻力测定，每3年一次。 1221.通风能力核定。 1241.通风巷道检查记录，每月一次。 1242．回风巷道失修率统计台账，每月一次。 1243.通风巷道断面现状检查记录（或台账），每月一次。1244.失修巷道维修记录，每月一次。 1245.通风系统阻力分布情况台账，每月一次。 1251.主要通风机装置主要漏风率测定记录，每年一次。
1261.安全监控系统图，制作，打印。 1262.主要通风机运行记录。填写、存档。 1263.主要通风机应安装正压计、负压计和全压计，安装。 2、局部通风资料完善情况： 2111.局部通风测定报表（旬、月），打印。见通风月报表 2112.局部通风机管理台账。 2141.局部通风机自动切换试验记录。规程128条 2142.局部通风机风电闭锁试验记录。规程128条 2143.局部通风机运行记录。 3.通风设施资料完善情况： 3111.密闭管理台账（含编号、位置、构筑日期、规格、构筑材料、墙厚、栅栏、警标、掏槽、裙边等） 3121.密闭检查记录。列表检查。（含编号、位置、瓦斯、一氧化碳、栅栏、警标、牌板、支护、卫生、墙面质量、掏槽、裙边等）3211.风门管理台账。（含编号、位置、构筑日期、墙体规格、每组道数、构筑材料、墙厚、墙体角度、可通行类别、间距、防撞、联锁、开关传感器、掏槽、牌板、门扇厚度、门扇材质、门扇规格、底坎、支护、卫生、包边沿口等） 3212.风门检查记录。（含编号、位置、防撞、联锁、开关传感器、牌板、墙面质量、门扇质量、底坎、支护、卫生、包边沿口、瓦斯等） 4.瓦斯防治资料完善情况： 4111.总工任命文件。
##矿13-1煤层注水湿润半径考察报告 二〇一五年三月
目录 1 试验目的 (1) 2 概况 (1) 2.1 煤层情况 (1) 2.2 顶底板情况 (1) 2.3 煤层其他参数情况 (2) 3 注水试验设计 (2) 3.1 试验主要设备 (2) 3.2 钻孔设计 (3) 4 注水湿润半径考察 (4) 4.1 动压注水湿润半径考察 (4) 4.2 静压注水湿润半径考察 (6) 5 结论 (9)
##矿13-1煤层注水湿润半径考察报告 1试验目的 为更好的考察矿井13-1煤层注水湿润半径，为13-1煤层注水相关技术参数提供可靠设计依据，在13-1煤层121301工作面机巷距切眼以南20m处巷道内设计注水试验钻孔，开展煤层注水试验，分别采取动压和静压注水进行试验，对13-1煤层的注水湿润半径进行考察。 2 概况 2.1煤层情况 13-1煤层位于第四含煤段中部，全区稳定可采。根据工作面内及附近地质勘探钻孔及风、机、切眼等巷道实际揭露的地质资料分析，121301工作面13-1煤层全层厚度为3.00～6.20m，平均厚度（含夹矸）为5.00m；13-1煤层平均含有一层夹矸，夹矸多为炭质泥岩，次为泥岩，结构复杂，厚度为0～0.60m，平均厚度为（最大为0.5m、最小为0.1m）0.40m；纯煤厚平均厚度为（最大为5.6m、最小2.8m）4.60m；通过加权平均，13-1煤层结构为0.60（0.40）4.00m。 根据121301工作面风、机两巷以及切眼实际揭露的地质资料，工作面内13-1煤层倾角4～15°，平均倾角约为11°。在断层及构造影响区域，煤层局部倾角变化较大。为避免断层、构造等地质因素对试验造成影响，试验选择煤层稳定无地质构造的区域进行。 2.2 顶底板情况 1．煤层顶板岩性 老顶：中砂岩或粉砂岩；中砂岩呈浅灰白色,中粒砂状结构,泥、硅质胶结,颗粒成份以石英,长石为主，厚度0～3.25m，平均厚度 1.62m，普氏硬度系数6.8～7.8；粉砂岩呈浅灰色,硅泥质胶结,成分以石英,长石为主,含少量云母岩屑,水平～斜层理，厚度0～2.35m，平均厚度1.12m，普氏硬度系数4.8～6.2。 直接顶：砂质泥岩。灰色～深灰,砂状泥质结构,中厚层状,水平层理,岩性
工作面煤层注水安全技术措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
工作面煤层注水安全技术措施示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、3515工作面概况 3515工作面位于五采区-350m主巷北翼，工作面平 均切眼长度60米，可采长度281米。3515工作面可采面 积16850㎡，基础储量为112050t，可采储量104200t。 3515工作面回采煤层为山西组3上煤，平均厚度5.0米， 根据掘进巷道实际揭露3515工作面煤层倾角约8～15°， f=1.5，属简单结构煤层。该工作面直接顶为粘土质粉砂岩 或细砂岩、粘土岩，深灰色，水平层理，裂隙发育，易冒 落，含带羊齿等植物化石，厚2.65~3.2米，平均3.0m， f=5；相变为粘土岩时，厚度很薄，不足1米。老顶为全区 稳定发育的灰白色中粗砂岩，成份以石英为主，斜长石次 之，f=6，巨厚层状，见水易粉化，厚4~20米，平均厚
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
煤层注水安全技术措施 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
煤层注水安全技术措施 由于采煤时，煤层赋存变化较大，且煤尘具有爆炸性。为了采煤安全，特制定如下煤层注水施工安全技术措施： 一、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，减少采煤产尘量，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。 二、技术要求： 1、煤层注水的技术参数 钻孔湿润半径：2?4m水压：2?6MPa设计施工2个钻孔。注水孔布置：在煤墙上并排布置注水孔，钻孔方位与煤墙方位成10 角（注水孔具体位置见附图1）；钻孔采用手持式风动钻机（ZQS-65/2.5 ）配合42麻花钻杆（1.5m/节）进行施工；钻孔孔深：6m钻孔孔径：42mm 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） 液压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500mn以上。
液压泵型号：BRW8O/20最大压力20Mpa流量40L/min。 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?180L 5、注水有效后，每循环进尺保留不少于1m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。 三、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，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，除掉净顶、帮部活矸危岩，对于除不掉的，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，浮煤应摊平，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。
************** 煤层注水可注性测试 报告 编制：生产技术科 总工程师： 矿长： 编写日期：2017年2月
*******煤矿煤层注水可注性测试 报告 **********************矿区中心点地理坐标：东经102°15’00″、北纬26°55’00″。矿区有矿山公路3公里经益门镇与川滇（108线）公路干线相接。煤矿南距会理县城34公里，北距西昌市160公里，到成昆铁路永郎站57公里，交通极为方便。 一、地质构造 *******矿井范围内断裂发育，共查明大小断层25条，沉积环节复杂，为山间凹陷陆相沉积，煤层厚度及夹矸在走向和倾向变化极大，地质构造程度为复杂详见下表： 二、煤层、煤质
************含煤地层为三叠系白果湾组，厚442.76米，含煤16层，自下而上编为C1至C16，广布于本区王家坪、老山坪、打白龙洞、祝家坝、核桃湾以及曾家坪、罗家坪诸地段，主要可采煤层为C1、C2、C3、C6、C11、C12、C16。各煤层延长1000米至6300米不等，共厚一般在50.32一83.87米。另一为侏罗系益门组（J1y）砂岩层中夹有煤线数层。在所有煤层中，单煤层很少，仅C1、C10、C15和C16四层，余皆属复煤层，更确切地说为复杂与单一相交变化的煤层。 1、可采煤层特征 矿区内主要可采煤层为C1、C2、C3、C6、C11、C12、C16，共计7层煤。其中C6、C16号煤层为全区可采煤层，C1、C2、C3、C11、C12号煤层为大部可采煤层，现将各煤层特征叙述如下： C1煤层：赋存于白果湾组底部，距下覆地层顶界3.79-7.95m，矿区内均有分布，走向长度约2500m，倾向宽度约450m。该煤层在矿区Ⅴ线和ⅩⅩⅩⅡ线之间内因煤层薄化（煤层厚度0.09-0.35m）不可采其余地段均可采，可采厚度0.77-12.35m（采用厚度，下同），平均厚度3.89m。顶板为黑色、深灰色炭质粘土岩、砂质粘土岩、细砂岩为主。底板多为黑色炭质粘土岩、砂质粘土岩。该煤层厚度变化较大，煤层结构简单～较简单，煤类单一，属较稳定、大部可采煤层。 C2煤层：赋存于白果湾组底部，距C1煤2.61-20.31m，矿区内均有分布，走向长度约2500m，倾向宽度约470m。该煤层在矿区Ⅴ线和ⅩⅩⅩⅡ线之间内因煤层薄化（煤层厚度0.10-0.32m）不可采其
文件编号：GD/FS-8554 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ （解决方案范本系列） 综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施详细 版
综采工作面煤层注水设计设计方案 及安全措施详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 一、工作面概述： 120301综采工作面走向长660米，倾向长180米，可采长为610米，煤层倾角为3°-5°，煤层厚度0.9-1.2m，平均厚度为1.05米，工作面煤层赋存平稳，节理发育，该煤层具有爆炸性，为了抑制煤层飞扬，避免煤层爆炸的发生，准备采用煤体注水。 二、煤层注水方法及注水工艺的确定： 1、注水方法： 根据我盘区实际情况，本工作面煤层属于赋存平稳、节理、孔隙、裂隙比较发育的薄煤层，故选取从回采工作面进、回风顺槽平行于工作面对煤体进行双
向钻孔，采用静压注水的方法。 2、注水设备选型： 我盘区钻机采用ZLJ-650型钻机，Φ42钻杆，钻径Φ74。 3、钻孔深度： L=L1-M=180-1/3×180≈120m 式中：L-钻孔长度； L1-工作面长度； M-与煤层透水性和钻孔方向有关的参数（我盘区取下向孔且煤层透水性强，取1/3L1） 4、钻孔角度和开口位置： 钻孔开口位置取在距底板0.8米处，钻孔角度根据公式： γ=α-Q 式中：α-煤层倾角；
煤层注水设计方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
***煤层注水设计方案 一、煤层注水设计依据 煤层注水是减少采煤工作面粉尘产生的最基本、最有效的措施。通过煤层注水一般除尘率可达60-80%，煤层注水通过钻孔，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量的一种技术措施。 井田内各煤层的物理性质基本相同，表现为黑色、黑褐色，条痕为棕黑色、黑褐色，沥青－玻璃光泽，普式硬度一般为2-3，有一定的韧性，参差状、贝壳状断口，视密度，内生裂隙较为发育。 各层煤的宏观煤岩特征相近，宏观煤岩组分以亮煤为主，次为暗煤、镜煤，局部见有丝炭。宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型，光亮型次之，少量暗淡型。煤层主要为线理状、条带状结构，层状构造，有时也可见均一状结构，块状构造。 13号煤层的直接顶板多为砂质泥岩，一般厚6m，顶板砂岩的抗拉强度~，抗压强度~；顶板泥岩的抗拉强度~，抗压强度~。 从上分析可知，煤层较为松软，机采将产生煤尘的量较大，而煤层的内生裂隙较为发育，适宜采用煤层注水防尘。 二、注水工艺、参数及设备 1、注水方式的选择 煤层注水方式是指钻孔长度、位置和方向的概念，一般分为长孔、短孔、深孔和巷道注水四种注水方式。 根据本矿煤矿层赋存的特点，采区巷道的布置方式、采煤方法等情况，并借鉴邻近生产矿井的实际经验，设计采用长孔注水方式，结合采煤工作面长度、煤层厚度，考虑钻机设备性能和煤层注水效果，注水方式采用单向钻孔布置，即在工作面回风顺槽中平行于工作面向煤体打长孔钻孔注水，钻孔均沿煤层均匀布置，钻孔角度原则上与煤层倾角保持一致，使钻孔始终保持在煤层內，以免穿透顶底板，钻孔口布置在巷道中距底板左右处。 2、注水参数的确定
编号：AQ-JS-09415 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 综采工作面煤层注水设计设计 方案及安全措施 Design scheme and safety measures of coal seam water injection in fully mechanized mining face
综采工作面煤层注水设计设计方案 及安全措施 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 一、工作面概述： 120301综采工作面走向长660米，倾向长180米，可采长为610米，煤层倾角为3°-5°，煤层厚度0.9-1.2m，平均厚度为1.05米，工作面煤层赋存平稳，节理发育，该煤层具有爆炸性，为了抑制煤层飞扬，避免煤层爆炸的发生，准备采用煤体注水。 二、煤层注水方法及注水工艺的确定： 1、注水方法： 根据我盘区实际情况，本工作面煤层属于赋存平稳、节理、孔隙、裂隙比较发育的薄煤层，故选取从回采工作面进、回风顺槽平行于工作面对煤体进行双向钻孔，采用静压注水的方法。 2、注水设备选型：
我盘区钻机采用ZLJ-650型钻机，Φ42钻杆，钻径Φ74。 3、钻孔深度： L=L1-M=180-1/3×180≈120m 式中：L-钻孔长度； L1-工作面长度； M-与煤层透水性和钻孔方向有关的参数（我盘区取下向孔且煤层透水性强，取1/3L1） 4、钻孔角度和开口位置： 钻孔开口位置取在距底板0.8米处，钻孔角度根据公式： γ=α-Q 式中：α-煤层倾角； Q-钻孔最大下沿角，一般取0.2°-0.5°，本式取0.3°。 则：γ=5°-0.3°=4.7° 钻孔角度为4.7°。 5、钻孔间距： B=5h=5×2.3=11.5m
贵州天健矿业集团股份有限公司 金沙县源村乡回归煤矿一采区 煤层注水可注性论证报告 编制单位：金沙县源村乡回归煤矿一采区通风科 编制时间：二〇一八年元月
一、矿井所在位置、范围及四邻关系 (1) 二、矿区自然地理情况 (2) 三、煤层及地质条件 (2) 四、矿井概况 (6) 五、煤层注水可注性鉴定 (7) 六、煤层不注水之论证 (9) 七、矿井综合防尘措施 (10) 八、完善防尘管理制度 (13)
一、矿井所在位置、范围及四邻关系 金沙县源村乡回归煤矿位于金沙县城正东方位，直线距离约50km，行政区划隶属金沙县源村乡管辖。矿区地理坐标：东径106°35′13″～106°38′24″；北纬27°26′39″～27°27′18″，矿区面积1.4248km2。矿山距源村乡11km；距沙土镇约22km；经沙土至遵义县三合约42km；经沙土至遵义南站57km，至遵义市城区约70km，交通运输较方便(见插图1)
二、矿区自然地理情况 1、地形地貌 回归煤矿位于贵州高原西北部，侵蚀作用为主、切割作用为次的高中山山岳地貌类型。总体地势北高南低，南界附近的最高山顶海拔高1020.8m，最低处在矿区的南西角海拔高908m，相对高差为112.8m。矿区外附近最低侵蚀基准面，海拔850m。矿区山脉走向总体呈南北向排列，与区域地质构造线走向趋于一致。 2、气象 矿区属亚热带季风气候，冬无严寒，夏无酷署，根据金沙县气象站资料，区内年平均最高气温为33.5°C，最低为12.1°C，年降水量为880.2～1824.6mm，年平均相对湿度为82％，日照时数较少，全年仅在1050～1180小时之间，阴雨天气多达215天。 3、水系 矿区位于长江流域乌江水系上游支流偏岩河东北侧，区内及其附近地表无水库、河流等地表水体存在，仅在矿区西部存在一条自北而南的溪沟，沟水主要由大气降雨补给，由大气降雨汇集而成，其流量受大气降雨控制，枯水季节为1～3m3/h甚至干枯，雨季为5～30m3/h。 三、煤层及地质条件 （一）地层 矿区内及其附近出露地层有：第四系（Q）、三叠系下统夜郎组（T1y）、二叠系上统长兴组（P3c）、龙潭组（P3l）、二叠系中统茅
1930平峒16223综采工作面煤层注水工艺技术研究 实施方案 一、项目实施的意义及必要性 煤层注水预湿煤体是降低煤层开采时煤尘产生量最根本、最有效的防尘手段,可使煤体在回采前达到较好的湿润状态，降低煤的产尘能力，以此显著减少煤层开采时的粉尘产生量，这对改善作业场所的劳动卫生条件、保护工人身体健康、防止瓦斯煤尘爆炸将起到重要作用。在综放工作面，煤层注水还能起到软化媒体，提高放煤效率和顶煤回收率的作用。同时，煤层注水也能有效抑制煤体氧化，降低工作面温度，预防或降低冲击地压的危害，减少瓦斯的解吸及涌出量，降低工作面的瓦斯浓度，预防煤与瓦斯突出。可见，煤层注水对保障煤矿安全生产起着非常重要的作用。在当前煤矿安全生产形势依然严峻，煤矿企业贯彻落实矿山“安全第一，预防为主，综合治理，整体推进”安全生产方针的紧迫形势下，该项目的研究，对煤矿企业科学开展煤层注水，保障矿井安全生产具有极其重要的意义。 该项目通过对肥煤公司16223工作面煤层注水试验研究，总结出普遍适合于肥煤公司6号煤层的注水工艺技术及装备，对解决肥煤公司16223工作面及肥煤公司6号煤层开采时的粉尘问题具有重要意义。 二、试验工作面概况 16223综采工作面位于肥煤公司1930平峒，现有走向长度670多米，回风巷标高+1870米，运输巷标高+1836米，工作面长130m，煤层倾角为20°左右。该工作面开采煤层为6号煤，采用走向长壁后退式综采回采工艺，煤层厚度为3.2米。煤层的基本参数见表1。
表1 煤层的基本参数 三、煤层可注性试验 按国标GB482-95《煤层采样采取方法》的要求在肥煤公司16223工作面采样，对采集煤样在实验室进行试样制备，然后对其进行可注性试验。 其试验内容包括： ①孔隙率测定。包括煤孔隙率及孔隙分布测定。本项目采用密度法通过测定煤的真密度和视密度，计算出煤的孔隙率；孔隙分布采用压汞法测定。 ②煤原有自然水分测定。煤原有自然水分采用GB/T211—1996《煤中全水分的测定方法》标准中的方法B，即空气干燥法进行测定。 ③煤吸水性测定。模拟试验工作面水压，采用自制实验装置进行常压吸水试验与加压吸水试验。 ④添加剂溶液对煤吸水性影响的试验。在水中添加表面活性剂溶液，重复煤吸水性试验。 通过试验，对取的实验数据进行分析处理，得出不同试验条件下煤饱和水分增量与吸湿时间的关系。这对确定试验煤层的实际注水工艺、预测注水的水分损益具有极其重要的指导意义。 四、注水钻孔布置方式及参数设计 ㈠钻孔的布置方式 钻孔的布置方式根据采煤方法、工作面长度、煤层的透水性及注水的具体条件加以选用。钻孔的开孔位置对于煤层的湿润效果有重要关系。此外还要考虑煤层的硬度和围岩性质等，必要时作适当改变。考虑到钻孔倾角对封孔及注水的影响，确定采用在回风巷平行于工作
80105综采工作面煤层注水 设计方案 山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司 2013年1月23日
会审表 会审内容5203煤层注水设计 职务签字会审意见矿长 技术矿长 生产矿长 安全矿长 机电矿长 矿长助理 调度主任 通风科长 地测科长 通风队长 探水队长
80105综采工作面煤层注水设计方案 依据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局颁发的《煤矿安全规程》第154条规定，采煤工作面应采取煤层注水防尘措施，我矿决定对回采工作面采取煤层注水。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减少采煤工作面煤尘的产生，而且能够改变煤体的多种物理力学性质，减少冲击地压、煤层自燃发火，对采煤工作面的安全生产具有重大的意义。为有效改善我矿80105综采工作面的作业环境，提高生产效率，遏制煤尘事故发生，决定对80105综采工作面实施煤层注水，特编写《80105综采工作面煤层注水设计方案》如下： 一、工作面概况 第一节工作面位置及井上下关系 表1－1 工作面位置及井上下关系 概况 煤层名称8#煤水平名称一水平采区名称801采区 工作面名称80105 地面标高(m) +751——+791 工作面标高(m) +998--+1082 地面位置 位于田家坡村西南方向，葛家垣村以东，地面工业广场以北，地面沟谷纵横， 地表切割强烈。 井下位置 及四邻 采掘情况 本工作面位于8#煤层首采工作面以东。四邻边界为：南以轨道大巷保安煤柱为界，北以矿界煤柱为界，西部为80103回采工作面采空区，东为80107回 风顺槽，上覆5#煤采空区。 回采对地 面设施影响 本工作面地表均为沟坡农田，工作面以北有田家坡煤矿废弃井筒，回采后会造成地表裂缝、塌陷，但经复耕后可以耕种，影响不大。 走向长 (m) 1328 倾斜长 （ m ） 160 面积 (m2) 212480 第二节煤层 表1-2 煤层情况 煤煤层 总厚2.8～4.1 夹石层数 煤层 倾角 2°～7°
煤层注水可注性 测试报告 巩义瑶岭煤业有限公司 煤层注水可注性测试报告 煤层注水可注性测试
（一）煤层注水原理及要求 煤层注水是指在采、掘、巷修等作业前，预先在煤层中施工若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗透、扩散入煤体内部，人为地增加煤体的水分，增强煤层黏结性，以减少煤层在采、掘、巷修等作业过程煤尘的产生量和顶煤冒落机率等。 1、注水系统 注水系统由矿井防尘管路系统、作业地点注水泵和封孔器及相关连接高压管路等附件组成。 2、注水设备 注水设备主要包括钻机、注水泵、封孔器、分流器、高压管、压力表等。 3、注水压力 注水压力不超过地层压力而高于煤层的瓦斯压力，目前我矿根据实际情况测试，确定采用的注水泵压力在10MPa左右。（二）工作面注水测试 1、在工作面回采过程中，利用检修班在工作面煤壁每隔6米施工一个注水钻孔，注水钻孔孔深5～8m，每天一个循环，交错布孔。 2、采煤工作面煤层注水孔按以下原则布置。 a.煤厚h≥6m时，注水孔呈三花眼布置，上孔布置于煤壁顶梁0.3m处，孔深不小于6m，15采区仰角不小于300，12采区仰角不小于150；下孔布置于煤壁距底板1m处，孔
深不小于6m，15采区仰角150～200，12采区仰角00～50；孔间距均为4m～6m。 b.煤厚3m 【标准名称】煤炭标准汇编综合卷(MT下册) 【发布单位】国家安全生产监督管理总局 【出版社】煤炭工业出版社 【作者】全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会 【出版日期】2008年5月 【开本页数】533P 【参考价格】￥168.00 【 ISBN 】978-7-5020-3279-1 【前言】为了满足煤炭企事业单位、科研单位、标准化工作部门、煤矿安全监管 和监察工作的实际需要，我们组织收录了2006年4月至2007年底由国家安全生产监督管理 总局发布的上述165项煤炭标准，并编制成了《煤炭标准汇编综合卷（AQ）》、《煤炭标 准汇编综合卷（MT上册）》和《煤炭标准汇编综合卷（MT下册） 【目录】 MT/T 993-2006 垂直提升带式输送机技术条件 MT/T 994-2006 矿用手持式气动钻机 MT/T 995-2006 选煤厂——脱水设备工艺效果评定方法 MT/T 996-2006 活性炭丁烷工作容量的测试方法 MT/T 997-2006 活性炭吸附NH#-3穿透容量和穿透时间的试验方法MT/T 998-2006 活性炭吸附SO#-2饱和容量的试验方法 MT/T 999-2006 活性炭水溶物的试验方法 MT/T 1000-2006 煤矿在用工业锅炉节能监测方法和判定规则 MT/T 1001-2006 煤矿在用提升机节能监测方法和判定规则 MT/T 1002-2006 煤矿在用主排水系统节能监测方法和判定规则 MT/T 1003.1-2006 滚筒采煤机大修规范第1部分：总则和整机部分 MT/T 1003.2-2006 滚筒采煤机大修规范第2部分：机械部分 MT/T 1003.3-2006 滚筒采煤机大修规范第3部分：电气部分 MT/T 1004-2006 煤矿安全生产监控系统通用技术条件 MT/T 1005-2006 矿用分站煤炭标准汇编：综合卷
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