附件一：
815综采工作面煤层注水设计
编 制：
通 风 科：
通风副总：
总工程师：
二Ｏ一一年五月二十七日
815综采工作面煤层注水设计
一、 设计概述
根据《煤矿安全规程》第154条的规定：采煤工作面应采取煤层注水防尘措施。我们对815综采工作面进行煤层注水，以预先润湿煤体，减少在回采过程中的产尘量，特做设计如下： 二、 815综采工作面基本情况
三、 注水钻孔参数确定
1、注水方式：采用静压长钻孔煤层预注水方式注水（即正常压力注水）。
2、钻孔布置：从回采工作面的材料道沿煤层倾斜方向打平行于工作面的下向孔，采用单向孔进行注水，实行随采随注。 3、钻孔参数确定：
①采用 MK-4型钻机钻进施工，配Ф50mm外平钻杆，钻孔孔径为Ф60mm，采用BW－250型泥浆泵。
②钻孔间距：取经验值20 m； ③钻孔倾角 γ= α－θ
式中：γ--钻孔倾角 α--煤层倾角
θ--钻孔最大下沉角； θ＝ａｒｃｔｇｈ／Ｌ ｈ--钻杆下沉距离（ｍ） Ｌ--钻孔长度（ｍ）
ｈ／Ｌ--钻杆下沉率，一般为0.3—5％，本设计取0.4％
γ＝α—θ＝13°-ａｒｃｔｇ0.4％ ＝ 21°-14' ＝ 19°46' ④ 根据通风管理部规定：煤层注水钻孔长度为工作面长度-20米。 ④钻孔布置情况：
本次施工在815综采工作面的材料道，从815综采工作面开切眼位置向815综采工作面设计停采线位置，每20m设计施工钻孔一个，共设计钻孔25个，各个钻孔的具体情况见下表。
四、 封孔
1、封孔深度：封孔深度必须超过巷道边缘煤体破碎带宽度，在地质构造（如断层带）附近，封孔深度应适当加长。
2、封孔方法：采用封孔器自动封孔。封孔器与水管连接处距钻孔外口应在2米以上，保证钻孔周围煤壁不漏水。
五、 煤层注水参数确定 １、注水系统
采用静压注水系统，用高压胶管将每个钻孔的供水管路连接起来。实行多孔同时注水，单项同时注水钻孔数不少于3个，24小时不间断注水，单孔累计注水时间不少于1个月或直到煤帮在预定湿润范围内“出汗”为止。注水超前于回采的距离不小于月推进度，超前时间不少于1个月。 ２、注水参数
⑴注水压力：注纯水时以1.5--2.0MPa为宜；一般采用调节钻孔的注水量来控制注水压力，注水从低压逐渐升压直至压力稳定。
⑵注水流量：注水流量不宜过大，小流量注水对煤层湿润效果最好。只要时间允许，应采用小流量注水，注纯水时可取15--20L/min。
⑶比注水量：比注水量是指单孔长度的钻孔的注水体积。设计钻孔的比注水量按下式计算： Ｑm＝K×Ｄｅ×m×γ×ΔW m3/m 式中：
K ─ 湿润校正系数，取K＝1.0 Ｄｅ ─ 钻孔间距，取Ｄｅ＝20 m m ─ 煤层总厚度，m＝5.71m γ ─ 煤体密度，取γ＝1.37t/m3
ΔW ─ 煤体平均水分增量，1--2％ ΔW＝1.8% m3/t Ｑm＝1.0×20×5.71×1.37×1.8%＝2.816m3/m
⑷单孔累计注水时间：注水时间取决于比注水量、钻孔长度和注水渗量，按下式计算： t＝(L×Ｑm)/(60×q)*1000 H 式中：
t ─ 单孔累计注水时间 （小时） L ─ 钻孔长度，L＝100 m
Ｑm ─ 单孔设计比注水量，Ｑm＝2.816m3/m
q─ 注水流量 q＝20 l/min
t＝(100×2.816)/(60×20)×1000＝234.66H
在实际注水中，亦可把预定湿润范围内“出汗”现象作为煤体受到全面湿润的标志。“出汗”后即可结束注水。注水工作制度采用全天24小时不间断注水。 ３、注水超前于回采的距离和时间 为提高煤层注水效果，煤层注水工作应在常压带内进行。为保证足够的注水量，注水工作不易过迟。 ⑴超前距离：
距工作面最近的注水孔开始注水时，超前工作面的距离可按下式计算： Lm＝Lq＋(Ta＋t1×(t0＋t2)/(24×t0))×V m 式中：
Lm ─ 注水开始时超前工作面的距离 m
Ta ─ 注水钻孔倒孔转换时间，天；取Ta＝0； Lq ─ 工作面前方应力集中带宽度，取LＱ＝30 m t0 ─ 每次纯注水时间，取t0＝24H t2 ─ 注水间隙时间，取t2＝0H
t1 ─ 单孔累计注水时间，取t1＝234.66H V ─ 工作面正常的推进度，取V＝2.4m/d
Lm＝30＋(0＋234.66×(24＋0)/(24×24))×2.4＝54m ⑵超前时间：
T＝Lq/V＋(TA＋t1×(t0＋t2)/(24×t0)) ＝Lm/V d 式中：
T ─ 注水的最小超前时间
Lm─ 注水开始时超前工作面的距离， V ─ 工作面正常的推进度，取V＝2.4m/d 其它符号同前。 T＝Lm/V ＝54/2.4
＝23d
根据煤层注水技术标准（Q/.02.1.09.002-2008）：注水超前回采的距离不小于月推进度，超前时间不小于1个月。815综采工作面注水超前回采的距离暂定为60米，超前回采时间暂定为30天。注水过程取样分析，并根据上述计算结果合理选取注水超前回采的距离和超前回采时间。 六、 煤层注水效果分析
１、注水前对该面取样分析，化验出原始水份。 ２、注水后每月沿工作面（４点），上下顺槽（各２点）取样测其水份增加率，分析资料要保存完好。
３、煤层注水后的水份增加率应到1％以上。 ４、按规定定期进行粉尘浓度测定。 七、 其它管理制度
１、设定专人负责，定员三人，全天24小时不间断注水。
２、注水前应检查管路是否完好，仪表和开关能否正常工作，确认注水系统完好后，方可依次打开注水开关。
３、注水后要及时记录各种数据，分析注水结果，不断总结经验。
４、注水如发生异常情况，应立即停止注水，待查明原因，处理完毕后再进行正常注水工作。 八、 打钻安全操作方法及安全注意事项
1、所有下井作业人员必须经过安全培训，且考试和考核合格后方能入井作业。
2、开工前对施工人员进行技术交底和措施贯彻，使每一个参与施工的人员都了解工程的技术要求，了解施工措施和安全措施，所有人员应签字备查。 3、井下施工要严格执行《煤矿安全规程》、《地质勘探安全规程》及矿方有关的规定，特别要做到： （1）严格按照煤矿三大规程作业，不得违章指挥，不违章作业、不违反劳动纪律，严格执行不安全不生产的原则。
（2）施工人员下井必须持证上岗，工作中坚守岗位，无特殊原因不得随意远离打钻地点走动。 （3）入井前要按要求配带好矿灯、矿帽、自救器。
（4）上、下井时必须听从现场管理人员指挥，不得拥挤、抢罐，听从管理人员指挥。乘坐人行车时身体及携带的工具和零件严禁露出车外。
（5）严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服，入井前8小时严禁喝酒。
（6）严格按矿方规定乘坐人行车，人员携带纤杆、铲子等长工具及物件时，在有架空线巷道内行走时，不准扛在肩上，防止触电，确保安全。
（7）人员在上、下山巷道内行走时，坚持“行车不行人”制度，严禁蹬钩扒车。上、下乘坐人行车时要坐稳。
4、进入现场的所有设备要符合井下防爆要求。设备进入现场前，要对现场安全环境进行检查，施工
地点必须做到通风、通电、通水、通电话、排水通畅、地板平整、瓦斯煤尘等符合安全标准准要求后方可进入施工。
5、钻机人员不得无证操作矿方井下任何设备、设施。钻机移位时应提前通知矿方，派人负责设备及车皮的运输。
6、设备运转前，要对设备进行试运转，试运转正常后方可开钻施工。试运转情况要在原始班报上有记录。
7、严格执行交接班制度，每个小班接班后应检查校验钻孔方位、倾角是否变化，发现变化应及时予以调整。
8、吊装设备时要严格遵守起重安全规程。吊前严格检查吊装工具，不合格工具严禁使用，严禁超负荷吊装。
9、井下运送设备、材料要有专人跟车，设备捆绑要牢靠，装在矿车或平板车上的钻探设备不得超高和超宽。在搬运设备时要严格按井下作业规程操作，防止挤压、碰撞等事故发生。井下起吊和移动设备时要选择安全的起吊点，人员操作时要稳，配合要协调。
10、井下电器设备经过专业电工安装、检查，合格后方可开钻施工。施工用电缆要按标准吊挂。 11、井下用电要按井下规定执行，要做到防火、防爆、防触电，要每班对机电设备进行检查，确保电器设备完好。
12、严格执行停送电制度，停电以后必须验电，然后把开关的把手封锁在停电位置上，做明显标志或派专人看守。工作结束后必须全面检查，待一切无误其它岗位没有作业人员后方可送电撤人。钻机移位时要停电作业，严禁带电检修和搬迁电器设备。
13、正常作业时，施工人员要协调配合作业，设备运转、停机时要先招呼、再操作。严禁不打招呼启动。同时加强对设备的使用与维护保养，严格按照设备的操作规程进行操作。
14、上下钻具时，钻机上下夹持器应配合使用。拧卸钻具和加减尺时应将钻具卡牢，作业人员应站在钻杆两边作业，防止钻具下窜伤人。钻具的加、减尺过程中，人必须站在钻杆的两侧施工，严禁站在钻杆的后端工作。施工中人员应分立钻机两侧，防止孔内突然来水、来压顶出钻杆伤人。
15、操作离合时，应严格遵守操作规程，钻机操作人员开关离合时，应对周围人员、设施进行检查，确认安全后，才能进行操作。
16、施工现场要配备专用电话，当班班长负责当班施工中的安全、质量和人员管理工作，每班到现场后班长应及时把井下人数、工程进度等情况向矿调度室汇报。钻孔施工时要协调好矿井其它岗位作业人员，钻机作业中不准轨道行车，因矿井需要必须行车时应将钻机等设备移动至安全地带。
17、钻进时要时刻注意掌握所钻煤岩层的稳定情况，发现异常情况要及时处理，严禁强拉硬拧。每次钻杆下入前要检查丝扣的好坏，钻杆是否有弯曲及裂痕等，不合格钻杆禁止下入孔内。
18、在钻进时，发现片帮、来压或地层异常时，应当立即向矿调度室汇报，情况危急时，应立即撤出施工地点。
19、两钻机平行施工，要相互协调，加强沟通，共同做好现场安全文明生产。
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815综采工作面煤层注水设计
编 制：
通 风 科：
通风副总：
总工程师：
二Ｏ一一年五月二十七日
815综采工作面煤层注水设计
一、 设计概述
根据《煤矿安全规程》第154条的规定：采煤工作面应采取煤层注水防尘措施。我们对815综采工作面进行煤层注水，以预先润湿煤体，减少在回采过程中的产尘量，特做设计如下： 二、 815综采工作面基本情况
三、 注水钻孔参数确定
1、注水方式：采用静压长钻孔煤层预注水方式注水（即正常压力注水）。
2、钻孔布置：从回采工作面的材料道沿煤层倾斜方向打平行于工作面的下向孔，采用单向孔进行注水，实行随采随注。 3、钻孔参数确定：
①采用 MK-4型钻机钻进施工，配Ф50mm外平钻杆，钻孔孔径为Ф60mm，采用BW－250型泥浆泵。
②钻孔间距：取经验值20 m； ③钻孔倾角 γ= α－θ
式中：γ--钻孔倾角 α--煤层倾角
θ--钻孔最大下沉角； θ＝ａｒｃｔｇｈ／Ｌ ｈ--钻杆下沉距离（ｍ） Ｌ--钻孔长度（ｍ）
ｈ／Ｌ--钻杆下沉率，一般为0.3—5％，本设计取0.4％
γ＝α—θ＝13°-ａｒｃｔｇ0.4％ ＝ 21°-14' ＝ 19°46' ④ 根据通风管理部规定：煤层注水钻孔长度为工作面长度-20米。 ④钻孔布置情况：
本次施工在815综采工作面的材料道，从815综采工作面开切眼位置向815综采工作面设计停采线位置，每20m设计施工钻孔一个，共设计钻孔25个，各个钻孔的具体情况见下表。
四、 封孔
1、封孔深度：封孔深度必须超过巷道边缘煤体破碎带宽度，在地质构造（如断层带）附近，封孔深度应适当加长。
2、封孔方法：采用封孔器自动封孔。封孔器与水管连接处距钻孔外口应在2米以上，保证钻孔周围煤壁不漏水。
五、 煤层注水参数确定 １、注水系统
采用静压注水系统，用高压胶管将每个钻孔的供水管路连接起来。实行多孔同时注水，单项同时注水钻孔数不少于3个，24小时不间断注水，单孔累计注水时间不少于1个月或直到煤帮在预定湿润范围内“出汗”为止。注水超前于回采的距离不小于月推进度，超前时间不少于1个月。 ２、注水参数
⑴注水压力：注纯水时以1.5--2.0MPa为宜；一般采用调节钻孔的注水量来控制注水压力，注水从低压逐渐升压直至压力稳定。
⑵注水流量：注水流量不宜过大，小流量注水对煤层湿润效果最好。只要时间允许，应采用小流量注水，注纯水时可取15--20L/min。
⑶比注水量：比注水量是指单孔长度的钻孔的注水体积。设计钻孔的比注水量按下式计算： Ｑm＝K×Ｄｅ×m×γ×ΔW m3/m 式中：
K ─ 湿润校正系数，取K＝1.0 Ｄｅ ─ 钻孔间距，取Ｄｅ＝20 m m ─ 煤层总厚度，m＝5.71m γ ─ 煤体密度，取γ＝1.37t/m3
ΔW ─ 煤体平均水分增量，1--2％ ΔW＝1.8% m3/t Ｑm＝1.0×20×5.71×1.37×1.8%＝2.816m3/m
⑷单孔累计注水时间：注水时间取决于比注水量、钻孔长度和注水渗量，按下式计算： t＝(L×Ｑm)/(60×q)*1000 H 式中：
t ─ 单孔累计注水时间 （小时） L ─ 钻孔长度，L＝100 m
Ｑm ─ 单孔设计比注水量，Ｑm＝2.816m3/m
q─ 注水流量 q＝20 l/min
t＝(100×2.816)/(60×20)×1000＝234.66H
在实际注水中，亦可把预定湿润范围内“出汗”现象作为煤体受到全面湿润的标志。“出汗”后即可结束注水。注水工作制度采用全天24小时不间断注水。 ３、注水超前于回采的距离和时间 为提高煤层注水效果，煤层注水工作应在常压带内进行。为保证足够的注水量，注水工作不易过迟。 ⑴超前距离：
距工作面最近的注水孔开始注水时，超前工作面的距离可按下式计算： Lm＝Lq＋(Ta＋t1×(t0＋t2)/(24×t0))×V m 式中：
Lm ─ 注水开始时超前工作面的距离 m
Ta ─ 注水钻孔倒孔转换时间，天；取Ta＝0； Lq ─ 工作面前方应力集中带宽度，取LＱ＝30 m t0 ─ 每次纯注水时间，取t0＝24H t2 ─ 注水间隙时间，取t2＝0H
t1 ─ 单孔累计注水时间，取t1＝234.66H V ─ 工作面正常的推进度，取V＝2.4m/d
Lm＝30＋(0＋234.66×(24＋0)/(24×24))×2.4＝54m ⑵超前时间：
T＝Lq/V＋(TA＋t1×(t0＋t2)/(24×t0)) ＝Lm/V d 式中：
T ─ 注水的最小超前时间
Lm─ 注水开始时超前工作面的距离， V ─ 工作面正常的推进度，取V＝2.4m/d 其它符号同前。 T＝Lm/V ＝54/2.4
＝23d
根据煤层注水技术标准（Q/.02.1.09.002-2008）：注水超前回采的距离不小于月推进度，超前时间不小于1个月。815综采工作面注水超前回采的距离暂定为60米，超前回采时间暂定为30天。注水过程取样分析，并根据上述计算结果合理选取注水超前回采的距离和超前回采时间。 六、 煤层注水效果分析
１、注水前对该面取样分析，化验出原始水份。 ２、注水后每月沿工作面（４点），上下顺槽（各２点）取样测其水份增加率，分析资料要保存完好。
３、煤层注水后的水份增加率应到1％以上。 ４、按规定定期进行粉尘浓度测定。 七、 其它管理制度
１、设定专人负责，定员三人，全天24小时不间断注水。
２、注水前应检查管路是否完好，仪表和开关能否正常工作，确认注水系统完好后，方可依次打开注水开关。
３、注水后要及时记录各种数据，分析注水结果，不断总结经验。
４、注水如发生异常情况，应立即停止注水，待查明原因，处理完毕后再进行正常注水工作。 八、 打钻安全操作方法及安全注意事项
1、所有下井作业人员必须经过安全培训，且考试和考核合格后方能入井作业。
2、开工前对施工人员进行技术交底和措施贯彻，使每一个参与施工的人员都了解工程的技术要求，了解施工措施和安全措施，所有人员应签字备查。 3、井下施工要严格执行《煤矿安全规程》、《地质勘探安全规程》及矿方有关的规定，特别要做到： （1）严格按照煤矿三大规程作业，不得违章指挥，不违章作业、不违反劳动纪律，严格执行不安全不生产的原则。
（2）施工人员下井必须持证上岗，工作中坚守岗位，无特殊原因不得随意远离打钻地点走动。 （3）入井前要按要求配带好矿灯、矿帽、自救器。
（4）上、下井时必须听从现场管理人员指挥，不得拥挤、抢罐，听从管理人员指挥。乘坐人行车时身体及携带的工具和零件严禁露出车外。
（5）严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服，入井前8小时严禁喝酒。
（6）严格按矿方规定乘坐人行车，人员携带纤杆、铲子等长工具及物件时，在有架空线巷道内行走时，不准扛在肩上，防止触电，确保安全。
（7）人员在上、下山巷道内行走时，坚持“行车不行人”制度，严禁蹬钩扒车。上、下乘坐人行车时要坐稳。
4、进入现场的所有设备要符合井下防爆要求。设备进入现场前，要对现场安全环境进行检查，施工
地点必须做到通风、通电、通水、通电话、排水通畅、地板平整、瓦斯煤尘等符合安全标准准要求后方可进入施工。
5、钻机人员不得无证操作矿方井下任何设备、设施。钻机移位时应提前通知矿方，派人负责设备及车皮的运输。
6、设备运转前，要对设备进行试运转，试运转正常后方可开钻施工。试运转情况要在原始班报上有记录。
7、严格执行交接班制度，每个小班接班后应检查校验钻孔方位、倾角是否变化，发现变化应及时予以调整。
8、吊装设备时要严格遵守起重安全规程。吊前严格检查吊装工具，不合格工具严禁使用，严禁超负荷吊装。
9、井下运送设备、材料要有专人跟车，设备捆绑要牢靠，装在矿车或平板车上的钻探设备不得超高和超宽。在搬运设备时要严格按井下作业规程操作，防止挤压、碰撞等事故发生。井下起吊和移动设备时要选择安全的起吊点，人员操作时要稳，配合要协调。
10、井下电器设备经过专业电工安装、检查，合格后方可开钻施工。施工用电缆要按标准吊挂。 11、井下用电要按井下规定执行，要做到防火、防爆、防触电，要每班对机电设备进行检查，确保电器设备完好。
12、严格执行停送电制度，停电以后必须验电，然后把开关的把手封锁在停电位置上，做明显标志或派专人看守。工作结束后必须全面检查，待一切无误其它岗位没有作业人员后方可送电撤人。钻机移位时要停电作业，严禁带电检修和搬迁电器设备。
13、正常作业时，施工人员要协调配合作业，设备运转、停机时要先招呼、再操作。严禁不打招呼启动。同时加强对设备的使用与维护保养，严格按照设备的操作规程进行操作。
14、上下钻具时，钻机上下夹持器应配合使用。拧卸钻具和加减尺时应将钻具卡牢，作业人员应站在钻杆两边作业，防止钻具下窜伤人。钻具的加、减尺过程中，人必须站在钻杆的两侧施工，严禁站在钻杆的后端工作。施工中人员应分立钻机两侧，防止孔内突然来水、来压顶出钻杆伤人。
15、操作离合时，应严格遵守操作规程，钻机操作人员开关离合时，应对周围人员、设施进行检查，确认安全后，才能进行操作。
16、施工现场要配备专用电话，当班班长负责当班施工中的安全、质量和人员管理工作，每班到现场后班长应及时把井下人数、工程进度等情况向矿调度室汇报。钻孔施工时要协调好矿井其它岗位作业人员，钻机作业中不准轨道行车，因矿井需要必须行车时应将钻机等设备移动至安全地带。
17、钻进时要时刻注意掌握所钻煤岩层的稳定情况，发现异常情况要及时处理，严禁强拉硬拧。每次钻杆下入前要检查丝扣的好坏，钻杆是否有弯曲及裂痕等，不合格钻杆禁止下入孔内。
18、在钻进时，发现片帮、来压或地层异常时，应当立即向矿调度室汇报，情况危急时，应立即撤出施工地点。
19、两钻机平行施工，要相互协调，加强沟通，共同做好现场安全文明生产。