综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施(正式)
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施1. 引言随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤矿开采逐渐由地表向地下深层转移。
为了保证煤矿的安全运营和提高采煤效率，煤层注水技术被广泛应用于综采工作面。
本文将介绍综采工作面煤层注水设计的设计方案及相应的安全措施。
2. 煤层注水设计方案2.1 注水目的煤层注水的主要目的是提高煤层的固结性能和润湿性能，从而增加煤层的稳定性和采煤效率。
同时，煤层注水还能降低煤尘浓度，提高工作环境的安全性。
2.2 注水方法常用的煤层注水方法包括地表注水和井下注水两种方式。
2.2.1 地表注水地表注水是指通过在综采工作面上设置喷水装置，将水直接喷洒到煤层上。
这种方式操作简单、投入少，但效果相对较差。
2.2.2 井下注水井下注水是指通过在综采工作面底板注入水，利用水压将水分渗透到煤层中。
这种方式注水均匀、效果好，但投入较大。
2.3 注水方案根据煤矿的实际情况和煤层特性，设计了如下注水方案：2.3.1 方案一：地表注水•操作步骤：1.在综采工作面上设置喷洒装置，将水均匀喷洒到煤层表面；2.控制水量和喷洒速度，确保注水均匀；3.根据需要，可以根据需要调整喷洒装置的位置。
•优点：–操作简单，投入少；–可以根据需要灵活调整。
•缺点：–效果不如井下注水；–可能会增加煤炭损失。
2.3.2 方案二：井下注水•操作步骤：1.在综采工作面附近钻探井口；2.在井口下方设置注水装置，将水注入到煤层裂隙中；3.控制注水量和注水压力，确保注水均匀。
•优点：–注水均匀，效果好；–可以根据需要控制注水量和注水压力。
•缺点：–投入较大；–操作复杂。
3. 安全措施煤层注水工作面存在一定的安全风险，为了保障工作人员的安全，需要采取以下措施：3.1 工作面人员培训对参与煤层注水工作的人员进行必要的培训，包括操作规程、安全操作要点、应急预案等方面的培训。
3.2 安全监测系统在综采工作面设置安全监测系统，及时监测注水工作面的状况，确保工作面的安全运营。
11140综采工作面注水设计
11140综采工作面煤层注水设计及安全技术措施通风科二0一六年六月六日11140综采工作面煤层注水设计及安全技术措施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，对采煤工作面的安全生产具有重大的意义。
为有效改善采煤工作面的作业环境，提高生产效率，遏制煤尘飞扬，决定对11140综采工作面实施煤层注水，特编写《11140综采工作面煤层注水设计及安全技术措施》。
一、工作面基本概况11140综采工作面地表对应大冶南环（槐下公路）以北，井下标高﹢120～﹢170m，11140综采工作面西南紧邻小河煤矿原11080采煤工作面采空区，北部、东部为副井轨道巷。
11140综采工作面设计走向长度430m，倾斜长80m，煤厚变化4.8～7m左右，平均厚为6.24m。
煤层倾角20°～8°，平均14°，根据巷道掘进期间的揭露情况，没有断层，部分地区有小褶曲发育，综合评价来说11140综采工作面煤层赋存比较稳定，采用综采放顶煤工艺，全部垮落法管理顶板。
煤层结构简单的厚煤层，煤类为贫煤。
为本区主要可采煤层。
目前大部分已采空。
顶板以砂质泥岩为主，局部为中细砂岩，底板多为砂质泥岩。
巷道岩层整体为复式褶曲构造，局部有小褶皱发育，对施工有一定影响，周边没有揭露断层。
煤层工业性分析、自燃倾向性、爆炸性鉴定结果表二、煤层注水钻孔设计及技术要求注水方式：工作面煤壁浅孔动压注水。
钻孔参数：Ф42mm，风钻钻杆湿式打眼。
封孔方式：水力膨胀式封孔器。
注水泵：7BZ-2.5/12.5，功率11KW,注水压力4Mpa，流量2.5m³/h=42L/min，水源引自消防降尘管路。
钻孔布置方式：工作面煤厚在6m以上时，注水孔呈三花眼布置，沿煤壁距顶梁0.2m处打间距为6m，上仰角为15～30度、深5m的一排注水孔，另沿煤壁距顶梁0.5m处打间距为6m，深5m的一排水平注水孔；工作面煤厚3＜h＜6时，沿煤壁处打间距为4m、深5m的一排水平注水孔；工作面煤厚在3m以下沿煤壁距顶梁1m处随巷道坡度打间距为4m、深5m的一排注水孔。
9101综采工作面煤层注水技术安全措施[1]
![9101综采工作面煤层注水技术安全措施[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/8063e6c7bd64783e08122bb5.png)
首采9101综采工作面煤层注水设计及安全技术措施为降低9101综采工作面回采时产尘量，从源头上治理9101综采工作面回采期间的粉尘，为职工创造较好的作业环境，决定在9101综采工作面回风顺槽对9101工作面进行煤体注水。
为保障注水时作业安全和注水效果明显。
特制订安全技术措施。
一、9101综采工作面概况(一)、9101工作面位置9101布置在集中胶带下山以东，南面相隔F6断层，西面胶带下山保护煤柱，北面为实体煤，东面为矿井边界煤柱。
(二)、工作面有关参数走向长度：861m 倾斜长度：140m煤层厚度：2.0～2.5m 平均采高：2.3m瓦斯等级：瓦斯煤层硬度：f＝2～3容重：1.45m3 /t 煤层自燃等级：Ⅱ级煤质牌号：焦煤煤层爆炸性：有爆炸性煤层倾角：15°～18°平均倾角：17°(三)、采煤方法9101综采工作面采用走向长壁、一次采全高、全部垮落、后退式综合机械化采煤法，全部垮落法管理顶板，每刀进尺0.6m，往返一次割2刀，平均采高2.3m。
工作面回风顺槽采用锚网梁索支护方式；斜顶矩形断面，净中高2.5米，净宽3.8米，净断面10.05m2。
为进料、回风之用。
运输顺槽采用锚网梁索支护，矩形断面，净中高2.5米，净宽4.7米，净断面11.75m2。
为运煤、进风之用。
(四)、工作面地质情况及煤层水文地质根据掘进揭露地质情况结合邻近采掘相关资料可知，本工作面地质条件按照《矿井地质规程》分类属于中小型断层Ⅰ类、总体为简单型构造的工作面。
1、褶曲：该面整体呈单斜构造。
煤层总体走向为NE，倾向NW，倾角16°～18°，平均16°30′左右。
2、断层：据掘进资料，该面掘进中揭露断层6条。
3、节理：据掘进中揭露本面顶板节理基本不发育（间距在1米以上裂隙多密闭）、按面裂隙率分类属弱裂隙性；其主要发育方向有两组：走向分别为45°、120 °，部分微张，对回采有一定影响。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施一、设计方案1. 注水方式（1）直接注水法：将水通过管道直接注入工作面煤层，该方法操作简单，但可能存在水流不均匀、流量不可控等问题。
（2）喷淋注水法：将水通过喷淋器均匀地喷淋在煤层上方，以形成水帘，减轻煤尘污染和黄色煤瓦斯的危害。
（3）井下注水法：将水通过注水井从井底注入煤层，有效地提高了注水效率。
本设计方案采用井下注水法。
在工作面煤层下方钻探注水井，然后通过注水泵将水从井底注入煤层。
2. 注水量计算（1）水质量：按每天要注水5吨计算，这些水将来自靠近工作面的地下水或开采井中回收的水。
（2）注水量：按照每日8小时的运转时间计算，每小时注入625公斤的水。
（3）注水频率：根据煤层水含量进行评估，并根据需调整时间间隔，确保始终不超过最大允许水含量。
3. 注水设备（1）注水管道：使用内直径为200mm的新型聚乙烯管道，保证管道强度和耐腐蚀性。
（2）注水井：建设一口直径2m，深度150m的注水井，使用钻孔和爆破技术进行施工。
（3）注水泵：选用质量可靠的潜水泵进行注水。
二、安全措施1. 工作面煤层注水是一个涉及到煤矿生产、地质勘探、环境保护等多个因素的综合性任务。
因此，在设计过程中要充分考虑安全问题，制定相应的安全技术规范，并安排专业人员对施工工艺进行现场控制。
2. 注水操作过程中，应严格按照设计方案进行，确保工作面地质按照设计要求进行补水，并及时反馈水文地质部门进行实时监测。
3. 在注水过程中，要密切关注煤层的水含量和工作面顶板状况，如出现工作面顶板、底板出现不稳定、全顶板冒落、地面等级变化等现象，应立即停止注水工作。
4. 为降低煤层水含量，还需要采取相应措施，如正确使用钻探水、地面回收后的废水以及其他可用的洁净水源等。
5. 为确保操作人员安全，在现场设置物理障碍。
对于注水井口，应设置可抬升式金属安全栏杆，并在沿井室墙上吊挂10kg 女式救生绳，方便操作人员紧急回收。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
成功经验分享
合理选择注水参数
根据煤层特点和现场条件，合理选择注水参数， 确保注水效果。
强化现场管理
加强现场管理，确保各项安全措施落实到位，提 高注水作业安全性。
有效沟通协作
加强团队成员之间的沟通与协作，提高工作效率 ，确保项目按时完成。
对未来类似项目的建议
充分了解煤层特点
在项目开始前，充分了解煤层特点， 以便制定合理的注水方案和安全措施
综采工作面煤层注水设计设 计方案及安全措施
汇报人： 日期:
目录
• 项目背景与目标 • 煤层注水设计方案 • 安全措施实施方案 • 效果评估与改进方案 • 经验教训与总结
01
项目背景与目标
综采工作面概况
综采工作面位置
位于煤矿井下，具体描述工 作面的位置、标高和周边环 境。
煤层厚度与倾角
说明煤层的厚度、倾角等地 质特征。
02
检查施工区域安全 状况
清除施工区域杂物，确保通道畅 通；检查煤壁、顶板支护情况， 确保支护牢固可靠。
03
检查施工人员安全 防护措施
施工人员必须佩戴齐全的安全防 护用品，包括安全帽、工作服、 防护鞋、手套等。
施工过程安全监控
监控注水压力及流量
定期检查注水压力表、流量计等仪器仪表，确保其准确可靠；根据 煤层赋存条件及注水效果，适时调整注水压力及流量。
监控煤壁及顶板状况
定期检查煤壁、顶板支护情况，发现支护失效、煤壁片帮、顶板冒 落等安全隐患，立即停止注水并采取相应措施处理。
监控瓦斯及其他有害气体
定期检查施工区域瓦斯及其他有害气体浓度，确保其符合安全规定 ；发现有害气体超限，立即停止注水并撤出人员。
应急处理预案制定
综采工作面煤层注水设计措施(静压注水)
120301 正常工作面煤层注水设计方案寨崖底煤业 11 盘区2023 年 12 月 29 日120301 综采工作面煤层注水设计方案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削减采煤工作面煤尘的产生，而且能够转变煤体的多种物理力学性质，削减冲击地压、煤层自燃发火，对采煤工作面的安全生产具有重大的意义。
为有效改善我盘区 120301 综采工作面的作业环境，提高生产效率，遏制煤尘事故发生，打算对120301 综采工作面实施煤层注水，特编写《120301 综采工作面煤层注水设计方案》如下：一、工作面简况地面相对位置：该工作面位于石盘上村西侧，李家社村东部，狮尾沟南部。
井下相对位置：东为 12 盘区 3#实体煤层，北为我盘区实体煤层，西邻 11 盘区 3 煤关心运输巷，南为我盘区 2023 年采空区。
该工作面倾向长度为 660m，工作面长度为 180m，可采长度为610m，斜面积为 118800 ㎡，煤层倾角为 3～5°，煤层厚度 0.95～1.45m，煤层平均厚度为 1.2m，工业储量为 192456t，可采储量为173210.4t，工作面煤层赋存平稳，节理发育。
二、工作面地质构造该工作面地质构造简洁，为单斜构造，没有觉察褶皱、冲刷带等简单构造，仅有两个倾角为 27°、35°落差为 0.69m、0.61m 的小正断层。
工作面顶板为黑色泥土、砂质泥岩、砂质泥岩互层，隔水性较好；底板为黑色、灰黑色泥岩、灰白色细粒砂岩，富水性极弱，局部底板涌水，但涌水量不大。
据 2023 年山西煤矿矿用安全产品检验中心《鉴定报告》，本煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级，属于不易自燃煤层；煤层具有爆炸性。
三、设计目的有效削减 120301 综采工作面在回采过程中的产尘量，降低工作面的粉尘浓度，提高作业场所能见度，改善工作面的作业环境，防止职业病的发生，从根本上杜绝粉尘危害。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施正式样本
文件编号：TP-AR-L9221In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施正式样本综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
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°。
综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施
注水方式设计
连续注水
在设定的注水时间内，保 持恒定的注水量和注水压 力，使煤层持续受到水润 湿。
间歇注水
根据煤层吸水情况，设定 合理的注水间歇时间，让 煤层有充分的时间吸收水 分。
脉冲注水
通过脉冲装置，实现注水 的脉冲式输入，增加煤层 的吸水效率。
注水孔布置设计
孔位布置：根据工作 面尺寸和煤层厚度， 合理布置注水孔的位 置，确保湿润范围覆 盖整个工作面。
推广应用
将综采工作面煤层注水设计方案及安全措施 在更多煤矿进行推广应用，提高我国煤矿整 体的安全生产水平。
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应急救援
建立完善的应急救援体系，制定详细的应急预案，配备专 业的应急救援队伍，确保在紧急情况下能够及时、有效地 开展救援工作。
未来工作展望与改进方向
深化研究
进一步深入研究煤层注水技术，提高注水效 果，降低生产成本，为煤矿安全生产提供有 力支持。
技术创新
积极引进新技术、新设备，优化注水设计方案，提 高注水工作的智能化、自动化水平。
CHAPTER 03
安全措施
注水前的安全准备
煤层情况调研
在注水前，应对综采工作面的煤层进行详细的地质调研，了解煤层 的厚度、结构、瓦斯含量等情况，为注水设计提供准确的数据支持 。
设备检查
注水设备应进行全面检查，确保设备的完好性和可靠性，防止因设 备故障导致安全事故。
安全培训
对参与注水作业的人员进行安全培训，提高他们的安全意识和操作技 能，确保注水作业的顺利进行。
CHAPTER 04
总结与展望
设计方案总结
注水方式选择
注水参数确定
根据煤层赋存条件及工作面开采情况，选 择合适的注水方式，如长孔、短孔或深孔 注水，确保注水效果最大化。
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综采工作面煤层注水设计设计方案及安全措施(正
式)
Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
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文件编号：KG-AO-1279-37 综采工作面煤层注水设计设计方案
及安全措施(正式)
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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
式中：
h-工作面净高。
6、注水方式：
采用静压洒水管通过注水泵7BZ-4.5/16型的注水方式，多孔注水，一般一次性注3-4个孔，每个钻孔安装流量表和压力表，注水压力采用低压不得超过2450KPa，一般调压为1500-2000KPa之间。
7、封孔方法及深度：
我矿封孔方法采用聚胺脂封孔，封孔深度不小于3米，同时，要确保封孔质量，封孔要严密，以防漏水。
8、注水量及注水时间：注水后的煤体含水量是一般不超过8%水份，纯增量不低于1%，每孔注水按下计算：
Q=KLBmqγ
式中：
K-漏水系数取1.2；
L-钻孔长度取120m；
B-钻孔间距取11.5m；
m-开采高度取1.05m；
q-每站采煤体的注水量取0.02m3/t；
γ-煤的容重，取1.35t/m3。
则：Q=1.2×120×11.5×1.05×0.02×1.35=47m3
注水时间为5天。
三、钻机操作及安全技术措施：
1、钻探工必须经过培训，考试合格后方可上岗，并能掌握钻机的操作工艺。
2、钻机安装必须平稳，电器设备要垫高防潮，钻场前后10m之内的支护要完好，电缆接线、钻具器材要堆放和悬挂整齐，安装完毕后经全面试车合格方可正式钻进。
3、开钻前对打钻现场要进行实地观察，熟悉水源电源、巷道支护通风瓦斯、避灾路线等，发现不安全因素必须及时排除，否则不能开工。
4、开孔位置方位角、倾角、孔径、孔深、扩孔深度都必须符合设计要求方向角左右误差不得超过1°，
倾角不超过±0.1°。
5、向下钻时，钻孔径孔底100-300mm或孔内煤粉下沉积出时，送水冲孔下钻，不能将钻孔杆强压列底水位返出采前严禁给劲钻进，取蕊时把禁止停水干钻。
6、发现进尺慢、孔内返水变大、变小、软件硬变化，有透水瓦斯突出预兆并或机械有异常现象进都要及时查明原因或停机检修，不得凑合或机器带病作业。
7、临时停电时，必须将钻孔退出5米外，班后要将钻杆全部拔出，防止卡钻。
8、孔深达到要求时，要用清水将孔内煤岩粉打扫干净再起钻。
9、发生断杆、掉钻头、孔内弃物、卡杆等事故后当班必须查明原因和情况准确计算钻杆长度立即向有关领导汇报。
10、每班应将钻机编号、倾角、终孔深度、孔底岩性扩孔深度、水文变化、机械运输情况等详细记录并向下班交班。
11、必须熟练掌握钻机的性能和操作程序，严格
按作业规程操作。
四、注水操作及安全技术措施：
1、封孔前要检查是否完好排除孔内的堵塞物，保证注水孔固位煤帮，顶板支护完好，发现不安全因素及时处理。
2、按标准要求进行封孔，封孔的深度要符合设计要求，同时要严把封孔质量关，保证严密，不漏水。
3、注水管路、仪表仪器悬挂整齐，仪表放到安全地点。
4、定时观察流量，随时维护注水设备处理漏水及时回收注水器材，记录各孔压力流量，起止时间班注水量等。
5、不得随意停注水，停注超前不大于50m。
6、专用的注水管路不得兼作他用。
7、注水量达到煤壁挂汗，邻孔出水时停止注水。
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