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1、长钻孔煤层注水方法MT 5011996中华人民共和国煤炭工业部19960313批准 19960801实施1 主题内容与适用范围 本标准规定了长钻孔煤层注水的工艺、设备及参数。 本标准适用于煤矿井下长壁采煤工作面长钻孔煤层注水。2 术语21 长钻孔煤层注水 在长壁采煤工作面进回风巷或者只在进风巷或回风巷沿煤层打钻孔，且通过钻孔并利用水的压力将水注入煤层中，使煤体得到湿润。22 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。23 动压注水 通过钻孔并利用注水泵提供的动压力将水注入煤层中。3 钻孔31 设备及器材 a 钻机：符合煤矿井下防爆要求，具有煤矿安全标志；钻孔深度大于50m；开
2、孔直径4590mm；钻孔倾角90。 b 钻杆：直径为3442mm的钻杆或直径在5085mm的螺旋叶片钻杆。 c 钻头：适应岩性f4。 d 地质罗盘仪：磁针转动前后所指示之读数误差不大于05，测角器的读数误差不大于05。 e 辅助排粉设备：符合煤矿井下防爆要求，具有煤矿安全标志；工作压力不小于20MPa；流量不小于75Lmin。32 布置方式及参数321 布置方式 分为单向、双向及扇形三种钻孔布置方式，如图1所示。图1 钻孔布置方式1钻孔；2进风巷；3回风巷；4下部孔；5上部孔322 参数3221 钻孔间距 应为1025m。当采用扇形钻孔布置方式时，上部孔与下部孔间距应为13m。3222 钻孔倾
3、角 a 单向及双向钻孔倾角按式(1)确定：(1)式中：钻孔倾角，()； h钻孔位置进回风巷对应点的高差，m； lg钻孔位置对应工作面长度，m。 b 扇形钻孔倾角下部孔按式(1)确定，上部孔按式(2)确定；(2)式中：m扇形钻孔上部孔倾角，() M煤层厚度，m； 土上向孔取“+”，下向孔取“-”。3223 钻孔直径 钻孔直径应为5090mm。3，224 钻孔长度 单向钻孔长度应比工作面长度短2040m；双向钻孔长度应比12工作面长度短58m；扇形钻孔长度上部孔按双向钻孔长度确定，下部孔按单向钻孔长度确定。33 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：直接采用井下
4、防尘管道供水排粉；当供水压力小于2MPa时，应采用辅助排粉设备；对松软煤层可采用井下压风排粉，但必须采取孔口捕尘措施； c 接上钻杆及钻头，开动钻机进行钻孔作业。4 封孔41 封孔方法411 水泥砂浆封孔4111 设备及器材 a 水泥砂浆封孔泵：符合煤矿井下防爆要求，具有煤矿安全标志；工作压力0810MPa；流量710Lmin； b 注水管：塑料管及钢管，公称直径2030mm，壁厚2550mm； c 棉纱； d 水泥：425#，近水平钻孔应采用膨胀水泥； e 砂子：粒径2mm。4112 水泥砂浆配比 质量比为(水泥：砂：水)1：1：(0405)。4113 封孔步骤 a 将注水管(孔内应采用塑料
5、管，孔口采用钢管)前端捆扎少许棉纱，送入钻孔设计位置并使棉纱与钻孔孔壁贴紧； b 将封孔泵出口软管插入钻孔3040cm，并用棉纱将孔口塞紧； c 按用量和配比制备水泥砂浆； d 将水泥砂浆倒入封孔泵料斗中，开动封孔泵将其连续送入钻孔，结束后取出软管，用棉纱将孔口塞紧。412 封孔器封孔4121 器材 a 封孔器：外径4090mm，长度5002500mm，注水压力1015MPa； b 注水管：钢管，公称直径2030mm，壁厚2550mm。4122 封孔步骤 a 选择比钻孔直径小612mm的封孔器； b 将封孔器送入钻孔，接上注水管再推入钻孔设计位置； c 利用注水压力或机械力等使封孔器膨胀封住钻
6、孔。42 封孔深度 应超过巷邦煤体的破碎带，深度应为620m。5 注水51 设备及器材 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816MPa，额定流量1545m3h； b 分流器：工作压力015MPa，分流误差15； c 单向阀：直通式，开启压力004MPa，额定压力16MPa，流量80Lmin； d 注水表：流量2045m3h，额定压力16MPa； e 压力表：量程040MPa，精度15级；量程016MPa，精度15级； f 阀门：高压阀门，耐压16MPa；普通阀门，耐压63MPa； g 钢丝编织高压胶管：选用规格见附录A； h 管路接头：采用快速接头，尺寸符合本标准附录
7、B的规定； i 供水桶：容量0205m3。52 注水系统521 动压注水系统 主要由注水泵、分流器、注水表、单向阀、阀门、压力表、钢丝编织高压胶管等组成，如图2所示。图2 动压注水系统1注水管；2水泥砂浆；3压力表；4钢丝编织高压胶管及接头；5阀门；6分流器；7单向阀；8注水表；9注水泵；10供水桶522 静压注水系统 主要由注水表、压力表、阀门、钢丝编织高压胶管组成，如图3所示。图3 静压注水系统1钢丝编织高压胶管；2接头；3阀门；4注水表；5封孔器；6注水管；7压力表53 注水参数531 注水压力(3)式中：P注水压力，MPa； Pw煤层中瓦斯压力，MPa； Pr上覆岩层压力，MPa。53
8、2 吨煤注水量 应为002004m3t。533 单孔注水量(4)式中：Q单孔注水量，m3； k钻孔前方煤体湿润系数，1113； lj钻孔间距，m； l钻孔长度，m； 煤的密度，tm3； 吨煤注水量，m3t。534 单孔注水流量 动压注水时应为0320m3h，静压注水时可不控制单孔注水流量。535 注水时间(5)式中：T注水时间，h； q单孔注水流量，m3h。536 同时注水钻孔数量(6)式中：n同时注水的钻孔数量； v工作面日推进度，md。537 注水超前工作面距离(7)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，应为820m。54 注水方法 a 封孔后(水泥砂浆封孔
9、应滞后12d)，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。附 录 A钢丝编织高压胶管主要技术参数及用途(补充件)公称内径mm通水流量Lmin最大工作压力MPa钢丝层数层用 途101515161用于多孔注水支管131530141用于多孔注水主管、支管16304617212用于多孔注水主管19456515182用于多孔注水主管附 录 B快速接头规格及尺寸(补充件)B1 快速接头的型号及标记方法：B2 KJW系列快速接头(见图B1)的型号及尺寸应符合表B1的规定：图B1 KJW
10、快速接头示意图表B1型号D(d11)D1(f9)D2(h8)D3(-0.2)dL(+0.5)L1L2L3(+0.5)RCKJW-101815111272624.5124.50.5KJW-132218141692624.5124.50.5KJW-162520161712302.55.5145.51KJW-192824202015312.55.5155.51B3 KJN 系列快速接头(见图B2)的型号及尺寸应符合表B2的规定：图B2 KJN 快速接头示意图表B2型号d(d11)d1(H8)d2(H11)d3(+0.1)L1(-0.2)L2(+0.2)LRnBAKJN-101415185.56.713280.033216KJN-131718225.56.713280.033820KJN-161920256.88.215330.034022KJN-192324286.88.215330.054426 附加说明： 本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会提出。 本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会粉尘分会归口。 本标准由煤炭科学研究总院重庆分院负责起草和解释。 本标准主要起草人秦文贵、张延松、王晋育。窗体顶端窗体底端
