煤层注水湿润半径考察材料.doc

##矿13-1煤层注水湿润半径 考察报告 二〇一年月 目 录 1 试验目的 1 2 概况 1 2.1 煤层情况 1 2.2 顶底板情况 1 2.3 煤层其他参数情况 2 3 注水试验设计 2 3.1 试验主要设备 2 3.2 钻孔设计 3 4 注水湿润半径考察 4 4.1 动压注水湿润半径考察 4 4.2 静压注水湿润半径考察 6 5 结论 9 ##矿13-1煤层注水湿润半径考察报告 1 试验目的 为更好的考察矿井13-1煤层注水湿润半径，为13-1煤层注水相关技术参数提供可靠设计依据，在13-1煤层121301工作面机巷距切眼以南20m处巷道内设计注水试验钻孔，开展煤层注水试验，分别采取动压和静压注水进行试验，对13-1煤层的注水湿润半径进行考察。 2 概况 2.1 煤层情况 13-1煤层位于第四含煤段中部，全区稳定可采。根据工作面内及附近地质勘探钻孔及风、机、切眼等巷道实际揭露的地质资料分析，121301工作面13-1煤层全层厚度为3.00～6.20m，平均厚度（含夹矸）为5.00m；13-1煤层平均含有一层夹矸，夹矸多为炭质泥岩，次为泥岩，结构复杂，厚度为0～0.60m，平均厚度为（最大为0.5m、最小为0.1m）0.40m；纯煤厚平均厚度为（最大为5.6m、最小2.8m）4.60m；通过加权平均，13-1煤层结构为0.60（0.40）4.00m。 根据121301工作面风、机两巷以及切眼实际揭露的地质资料，工作面内13-1煤层倾角4～15°，平均倾角约为11°。在断层及构造影响区域，煤层局部倾角变化较大。为避免断层、构造等地质因素对试验造成影响，试验选择煤层稳定无地质构造的区域进行。 2.2 顶底板情况 1．煤层顶板岩性 老顶：中砂岩或粉砂岩；中砂岩呈浅灰白色,中粒砂状结构,泥、硅质胶结,颗粒成份以石英,长石为主，厚度0～3.25m，平均厚度1.62m，普氏硬度系数6.8～7.8；粉砂岩呈浅灰色,硅泥质胶结,成分以石英,长石为主,含少量云母岩屑,水平～斜层理，厚度0～2.35m，平均厚度1.12m，普氏硬度系数4.8～6.2。 直接顶：砂质泥岩。灰色～深灰,砂状泥质结构,中厚层状,水平层理,岩性硬脆,芯完整,裂隙少，厚度0.70～1.65m，平均厚度1.25m，普氏硬度系数4.2～5.3m 2．煤层底板岩性 泥岩、砂质泥岩。泥岩呈灰黑,泥质结构,薄层状,炭质含量较高,滑面不发育，厚度0～0.90m，平均厚度0.40m，普氏硬度系数3.6～4.1；砂质泥岩呈深灰色,含砂泥质结构,少量滑面,致密性脆，厚度0～2.20m，平均厚度0.71m，普氏硬度系数4.2～5.3。 2.3 煤层其他参数情况 121301工作面13-1煤层为黑色，以块状为主，局部为碎块状，玻璃光泽，内生裂隙发育，见有钙质黄铁矿充填，以亮煤为主，暗煤次之，根据井田内钻孔煤层取样测试资料：13-1煤层普式硬度系数约为1.6，容重为1.4t/m3；原煤水份1.85%；灰分24.82%；全硫平均值为0.16%；根据121301工作面掘进期间瓦斯等参数测试情况，在121301工作面机巷内测试原始瓦斯含量4.4241m3/t,最大瓦斯压力0.37Mpa，煤的坚固性系数f值为0.79～1.07,煤的瓦斯放散初速度Δp值为2.1～3.7。根据中煤科工集团在111301工作面取样测试，13-1煤的孔隙率为2.10%。 3 注水试验设计 在121301工作面机巷距切眼20m处，巷道的东帮和西帮各施工一个注水试验钻孔，分别进行动压注水和静压注水试验。 3.1 试验主要设备 1．动压注水设备：脉冲式注水泵 动压注水时采用2BZ40/12型脉冲式煤层注水泵进行注水。其电机功率11kw，脉冲强度0-12Mpa，输出流量40L/min。 2．封孔器 封孔器为自动封孔器，型号为FKSS-71/5，注水压力在1-5Mpa，长度为2.6m，内径为71mm。 3．流量计 流量计量采用SGZ型高压水表，对注水流量进行统计，同时显示注水压力，SGZ型高压水表流量0.1～5.0m3/h，压力可达25Mpa。 4．截止阀及管路 注水所用的水由路分流出来，在分流管路上安装阀控制， 图1 煤层注水钻孔设计示意图 4．注水参数 煤层注水参数主要是指注水压力、注水速度、注水量和注水时间。注水量或煤的水分增量是煤层注水效果的标志，本次试验分别采用动压注水和静压注水的方式，动压注水采用2BZ40/12型脉冲式煤层注水泵，注水压力控制在2.5～3.2MPa左右，注水时间控制在4个小时。静压注水采用清水管路自注，通过安设压力表和流量计计量压力和流量，注水时间7天。 4 注水湿润半径考察 4.1 动压注水湿润半径