MT-501-1996長(zhǎng)鉆孔煤層注水方法

MT-501-1996長(zhǎng)鉆孔煤層注水方法

長(zhǎng)鉆孔煤層注水方法

MT501—1996

中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部1996—03—13批準(zhǔn)

1996—08—01實(shí)施

1主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了長(zhǎng)鉆孔煤層注水的工藝、設(shè)備及參數(shù)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦井下長(zhǎng)壁釆煤工作面長(zhǎng)鉆孔煤層注水。

2術(shù)語(yǔ)

1長(zhǎng)鉆孔煤層注水

在長(zhǎng)壁采煤工作面進(jìn)回風(fēng)巷或者只在進(jìn)風(fēng)巷或回風(fēng)巷沿煤層打鉆孔，且通過(guò)鉆孔并利用水的壓力將水注入煤層中，使煤體得到濕潤(rùn)。

2靜壓注水

通過(guò)鉆孔并利用供水管道中水的靜壓力將水注入煤層中。

3動(dòng)壓注水

通過(guò)鉆孔并利用注水泵提供的動(dòng)壓力將水注入煤層中。

3鉆孔3.1設(shè)備及器材

鉆機(jī)：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標(biāo)志；鉆孔深度大于50m；開(kāi)孔直徑45?90mm；鉆孔傾角土90。。

鉆桿：直徑為34?42imn的鉆桿或直徑在50?85mm的螺旋葉片鉆桿。

鉆頭：適應(yīng)巖性f>4。

地質(zhì)羅盤(pán)儀：磁針轉(zhuǎn)動(dòng)前后所指示之

讀數(shù)誤差不大于0.5°,測(cè)角器的讀數(shù)誤差不

大于0?5°o

e.輔助排粉設(shè)備：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標(biāo)志；工作壓力不小于

OMPa；流量不小于75L/mino

2布置方式及參數(shù)

3.2.1布置方式

分為單向、雙向及扇形三種鉆孔布置方式,

如圖1所示。

bG向

咧形

圖1鉆孔布置方式

1—鉆孔；2—進(jìn)風(fēng)巷；3—回風(fēng)巷；4—下部孔；5—上部孔

3?2.2參數(shù)

3.2.2.1鉆孔間距

應(yīng)為

10?25mo當(dāng)采用扇形鉆孔布置方式

時(shí)，上部孔與下部孔間距應(yīng)為1?3m。

3.2.2.2鉆孔傾角

(1)

單向及雙向鉆孔傾角按式(1)確定：

a=arcsinA

l

g

式中：a——鉆孔傾角，(°)；

h――鉆孔位置進(jìn)回風(fēng)巷對(duì)應(yīng)點(diǎn)的高差,

m；

lg―一鉆孔位置對(duì)應(yīng)工作面長(zhǎng)度，m。

扇形鉆孔傾角下部孔按式(1)確定，上

部孔按式(2)確定；

2(M-2)a=a土arctg

ml

g

…(2)

式中：m一一扇形鉆孔上部孔傾角，(°)

M——煤層厚度，m；

土一一上向孔取“+”下向孔取“-”

2.2.3鉆孔直徑

鉆孔直徑應(yīng)為50?90mm。

2.2.4鉆孔長(zhǎng)度

單向鉆孔長(zhǎng)度應(yīng)比工作面長(zhǎng)度短20?40m；雙向鉆孔長(zhǎng)度應(yīng)比1/2工作面長(zhǎng)度短5?8m；扇形鉆孔長(zhǎng)度上部孔按雙向鉆孔長(zhǎng)度確定，下部孔按單向鉆孔長(zhǎng)度確定。

3鉆孔施工

e.砂子：粒徑W2mm。

采用地質(zhì)羅盤(pán)儀確定鉆機(jī)鉆進(jìn)的方位和傾角；

鉆孔排粉方式：直接采用井下防塵管道供水排粉；當(dāng)供水壓力小于2MPa時(shí)，應(yīng)采用輔助排粉設(shè)備；對(duì)松軟煤層可采用井下壓風(fēng)排粉，但必須采取孔口捕塵措施；

接上鉆桿及鉆頭，開(kāi)動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)。

4封孔

1封孔方法

1.1水泥砂漿封孔

1.1.1設(shè)備及器材

a.水泥砂漿封孔泵：符合煤礦井下防爆

要求，具有煤礦安全標(biāo)志；工作壓力0?8?

1.0MPa；流量7?10L/min；

b.注水管：塑料管及鋼管，公稱(chēng)直徑20?

30mm，壁厚2.5?5.0mm；

棉紗；

水泥：M425#，近水平鉆孔應(yīng)釆用膨脹水泥；

4?1.1.2水泥砂漿配比

質(zhì)量比為（水泥：砂：水）1：1：（0?4?05）。

4.1.1.3封孔步驟

a.將注水管（孔內(nèi)應(yīng)釆用塑料管，孔口釆

用鋼管）前端捆扎少許棉紗，送入鉆孔設(shè)計(jì)位置并使棉紗與鉆孔孔壁貼緊;

b.將封孔泵出口軟管插入鉆孔30?

40cm,并用棉紗將孔口塞緊;

c.

按用量和配比制備水泥砂漿;

將水泥砂漿倒入封孔泵料斗中，開(kāi)動(dòng)

封孔泵將其連續(xù)送入鉆孔，結(jié)束后取出軟管，用棉紗將孔口塞緊。

4.1.2封孔器封孔4.1.2.1器材

a?封孔器：外徑40?90mm,長(zhǎng)度500?

2500mm,注水壓力10?15MPa；

b.注水管：鋼管，公稱(chēng)直徑20?30mm,壁厚2.5?5?0mm。

4.1.2.2封孔步驟

a.選擇比鉆孔直徑小6?12mm的封孔

器;

b.將封孔器送入鉆孔，接上注水管再推

入鉆孔設(shè)計(jì)位置;

C.利用注水壓力或機(jī)械力等使封孔器膨脹封住鉆孔。

2封孔深度

應(yīng)超過(guò)巷邦煤體的破碎帶，深度應(yīng)為6?

20m。

5注水

1設(shè)備及器材

注水泵：符合煤礦井下防爆要求，具有煤礦安全標(biāo)志；工作壓力8?16MPa,額定流量1.5?4.5m3/h；

分流器：工作壓力0?15MPa,分流誤差±15%；

單向閥:直通式，開(kāi)啟壓力W0.04MPa,額定壓力M16MPa，流量＞80L/min；

注水表：流量2.0?4.5m3/h，額定壓力＞16MPa；

e?

壓力表：量程0?40MPa，精度1.5級(jí)；量程0?16MPa,精度1.5級(jí)；

f.閥門(mén)：高壓閥門(mén)，耐壓M16MPa；普

通閥門(mén)，耐壓6.3MPa；

g?鋼絲編織高壓膠管：選用規(guī)格見(jiàn)附錄

A；

h管路接頭：采用快速接頭，尺寸符合

本標(biāo)準(zhǔn)附錄B的規(guī)定;

i?供水桶：容量0.2?0?5m3。

5?2注水系統(tǒng)5?2.1動(dòng)壓注水系統(tǒng)

主要由注水泵、分流器、注水表、單向閥、閥門(mén)、壓力表、鋼絲編織高壓膠管等組成，如圖

2所示。

圖2動(dòng)壓注水系統(tǒng)

1—注水管；2—水泥砂漿；3—壓力表；4—鋼絲編織高壓膠管及接頭；5—閥門(mén)；6—分流器；7—單向閥;

8—注水表；9—注水泵；10—供水桶

5?2?2靜壓注水系統(tǒng)

主要由注水表、壓力表、閥門(mén)、鋼絲編織高壓膠管組成，如圖3所示。

圖3靜壓注水系統(tǒng)

1—鋼絲編織高壓膠管；2—接頭；3—閥門(mén)；4—注水表；5—封孔器；6—注水管；7—壓力表

3注水參數(shù)

5?3.1注水壓力

(1.2?1.5)P<P<P

Wr

……⑶

式中：P——注水壓力，MPa；

Pw煤層中瓦斯壓力，MPa；

Pr——上覆巖層壓力，MPa。

3.2噸煤注水量

應(yīng)為0.02?0?04m3/to

5.3.3單孔注水量

Q=k-M-1-1?p*5

……(4)

式中：Q單孔注水量，m3；

k——鉆孔前方煤體濕潤(rùn)系數(shù),1.1?1.3；lj鉆孔間距，m；

l鉆孔長(zhǎng)度，m；

P煤的密度，t/m3；

6噸煤注水量，m3/to

5.3.4單孔注水流量

動(dòng)壓注水時(shí)應(yīng)為0.3?2.0m3/h，靜壓注水時(shí)可不控制單孔注水流量。

(5)

(6)

3.5注水時(shí)間

T=—

q

式中：T——注水時(shí)間，h；

q單孔注水流量，m3/ho

5?3?6同時(shí)注水鉆孔數(shù)量

Tv

n=

24l.

式中；n――同時(shí)注水的鉆孔數(shù)量；

v^一一工作面日推進(jìn)度，m/d。

5.3.7注水超前工作面距離

l二Tv+/

c24t

)

式中：lc――注水超前工作面距離，m；lt一一停止注水時(shí)鉆孔距工作面的距離,

應(yīng)為8?20m。

5.4注水方法

a?封孔后（水泥砂漿封孔應(yīng)滯后1?2d），

按照設(shè)計(jì)連接注水系統(tǒng)；

b.開(kāi)動(dòng)注水泵進(jìn)行動(dòng)壓注水或開(kāi)啟供水閥門(mén)進(jìn)行靜壓注水；有水滲出時(shí)，可結(jié)束或暫停對(duì)該鉆孔或該組鉆孔的注水。

c.

當(dāng)注水達(dá)到設(shè)計(jì)要求或鉆孔周?chē)罕?/p>

附錄A

鋼絲編織高壓膠管主要技術(shù)參數(shù)及用途

（補(bǔ)充件）

公稱(chēng)內(nèi)徑

mm

通水流量

L/

min

最大工作壓力

MPa

鋼絲層數(shù)層

用途

10

W15

15~16

1

用于多孔注水支管

13

15~30

14

1

用于多孔注水主管、支管

16

30~46

17~21

2

用于多孔注水

主管

19

45~65

15~18

2

用于多孔注水主管

附錄B

快速接頭規(guī)格及尺寸

（補(bǔ)充件）

B1快速接頭的型號(hào)及標(biāo)記方法:

X-X

產(chǎn)品規(guī)搭j

w或闔，腹譜拼音"外"或^內(nèi)”的第一牛拼音字暗I

漢話拼音"接"的第一仆拼音

漢語(yǔ)榊音出快“的第一個(gè)拼音字母.

B2KJW系列快速接頭（見(jiàn)圖B1）的型號(hào)及尺寸應(yīng)符合表B1的規(guī)定：

圖B1KJW快速接頭示意圖

表B1

型號(hào)

D

(d11)

Di

(f9)

D2

(h8)

D3(-0.2)

d

L

(+0.5)

L1

L2

]

(+

KJW-10

18

15

11

12

7

26

2

4.5

1

KJW-13

22

18

14

16

9

26

2

4.5

1

KJW-16

25

20

16

17

12

30

2.5

5.5

1

KJW-19

28

24

20

20

15

31

2.5

5.5

1

B3KJN系列快速接頭（見(jiàn)圖B2）的型號(hào)及尺寸應(yīng)符合表B2

^1°lPH

圖B2KJN快速接頭示意圖

表B2

型號(hào)

d

(d11)

di(H8)

d2(H11)

d3(+0.1)

L1(-0.2)

L(+0.2)

L

KJN-10

14

15

18

5.5

6.7

13

28

KJN-13

17

1