MT 501-1996长钻孔煤层注水方法重点讲义资料.doc

长钻孔煤层注水方法MT 501—1996中华人民共和国煤炭工业部1996—03—13批准 1996—08—01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2．1 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2．2 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2．3 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3．1 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；开孔直径45～90mm；钻孔倾角±90° b． 钻杆：直径为34～42mm的钻杆或直径在50～85mm的螺旋叶片钻杆 c． 钻头：适应岩性f>4 d． 地质罗盘仪：磁针转动前后所指示之读数误差不大于0．5°，测角器的读数误差不大于0．5° 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2．0MPa；流量不小于75L／min。

3．2 布置方式及参数3．2．1 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3．2．2 参数3．2．2．1 钻孔间距 应为10～25m当采用扇形钻孔布置方式时，上部孔与下部孔间距应为1～3m3．2．2．2 钻孔倾角 a． 单向及双向钻孔倾角按式(1)确定：…………………………………………(1)式中：α——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“-”3．2．2．3 钻孔直径 钻孔直径应为50～90mm3，2．2．4 钻孔长度 单向钻孔长度应比工作面长度短20～40m；双向钻孔长度应比1／2工作面长度短5～8m；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。

3．3 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4．1 封孔方法4．1．1 水泥砂浆封孔4．1．1．1 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0．8～1．0MPa；流量7～10L／min； b． 注水管：塑料管及钢管，公称直径20～30mm，壁厚2．5～5．0mm； c． 棉纱； d． 水泥：≥425#，近水平钻孔应采用膨胀水泥； e． 砂子：粒径≤2mm4．1．1．2 水泥砂浆配比 质量比为(水泥：砂：水)1：1：(0．4～0．5)4．1．1．3 封孔步骤 a． 将注水管(孔内应采用塑料管，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30～40cm，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。

4．1．2 封孔器封孔4．1．2．1 器材 a． 封孔器：外径40～90mm，长度500～2500mm，注水压力10～15MPa； b． 注水管：钢管，公称直径20～30mm，壁厚2．5～5．0mm4．1．2．2 封孔步骤 a． 选择比钻孔直径小6～12mm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孔4．2 封孔深度 应超过巷邦煤体的破碎带，深度应为6～20m5 注水5．1 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8～16MPa，额定流量1．5～4．5m3／h； b． 分流器：工作压力0～15MPa，分流误差±15％； c． 单向阀：直通式，开启压力≤0．04MPa，额定压力≥16MPa，流量≥80L／min； d． 注水表：流量2．0～4．5m3／h，额定压力≥16MPa； e． 压力表：量程0～40MPa，精度1．5级；量程0～16MPa，精度1．5级； f． 阀门：高压阀门，耐压≥16MPa；普通阀门，耐压6．3MPa； 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B的规定； i． 供水桶：容量0．2～0．5m3。

5．2 注水系统5．2．1 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5．2．2 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5．3 注水参数5．3．1 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，MPa5．3．2 吨煤注水量 应为0．02～0．04m3／t5．3．3 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，1．1～1．3； lj——钻孔间距，m； l——钻孔长度，m； ρ——煤的密度，t／m3； δ——吨煤注水量，m3／t。

5．3．4 单孔注水流量 动压注水时应为0．3～2．0m3／h，静压注水时可不控制单孔注水流量5．3．5 注水时间……………………………………………(5)式中：T——注水时间，h； q——单孔注水流量，m3／h5．3．6 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，m／d5．3．7 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8～20m5．4 注水方法 a． 封孔后(水泥砂浆封孔应滞后1～2d)，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L／min最大工作压力MPa钢丝层数层用 途10≤1515~161用于多孔注水支管1315~30141用于多孔注水主管、支管1630~4617~212用于多孔注水主管1945~6515~182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。