丰汇煤矿采西4#鉴定巷高压水力排渣方案.doc

目 录一、实施背景 1 二、作用机理 1 三、工艺流程 3 四、技术要求 6 五、效果指标 8 六、安全措施 9 七、防治瓦斯超限措施 12 八、其他 14 附表： 14 一采西4#鉴定巷方案 揭煤工作面底板距煤层的最小法向距离m以前，实施预抽煤层瓦斯防突措施 图一：水力排渣本孔与邻孔Q-t关系图 三、工艺流程 1、设备及管路选型 （1）钻机选用ZDY4000S型煤矿用全液压坑道钻机，钻杆直径73mm，扩孔钻孔钻头直径113mm，透孔钻头直径94mm，套管直径108mm。 （2）钻冲一体化装置（矿用水力排渣装置）选用KSC130-12高低压自动转换水力冲孔装置，泵压分12MPa和19MPa高低两档，钻头为自动转换钻头，成孔、扩孔一次成型。 （3）高压水表选用SGS双功能高压水表，压力0～25MPa，流量0～2.5m3。供水管路选取Φ32mm高压胶管。 （4）排渣三通、密封防喷装置、气水煤分离器、集气箱、积水箱，自制。 2、布孔方法 水力孔利用预抽钻孔或在预抽钻孔之间相间品字形布孔，同排（行）相隔2个孔布置一个。通过观测邻孔瓦斯浓度、流量变化情况，验证效果，确定水力的有效影响半径，优化布孔和参数。岩柱下固结套管外露m以便安设孔口三通和孔口防喷装置，套管与钻孔之间采用AB料固孔。固结套管与钻杆之间的空隙采用兰盘密封通过孔口三通90mm支管将瓦斯、水、渣引入气水分离器。气水分离器90集气与抽采管联通，分离到铁桶内铁桶桶壁m高度位置焊接108溢流管溢流时水流入水仓内×宽m×深m。水仓规格×宽m×深1.m。沉淀池和水仓之间靠帮挖毛水沟，规格宽0.3m×高0.2m。 f≤0.5时，取12，f＞0.5时，取，。 4、排渣顺序 水力排渣钻孔终孔位置位于巷道轮廓线外3～5m处，根据影响范围可布置排渣钻孔6～10个，在石门工作面的中央布置一个检查孔。为避免各孔之间的卸压干扰，应先排巷道断面外的对角孔，再排中间孔，最后排断面内的钻孔。 水力排渣设备及管路布置示意图见图二。 5、水力排渣消突有效影响半径测定 （1）流量测定法 根据瓦斯径向流动理论，瓦斯将由压力大的地方向压力小的地方运移，由于空洞周围卸压范围煤体内的裂隙进一步扩大，煤层透气性系数提高，瓦斯抽放量大幅提高。故可以对比分析排渣前后钻孔瓦斯抽放浓度的大小来判别高压水射流的影响范围，即排渣有效半径的距离。 以此为依据，将水力排渣的钻孔作为被考察孔布置在中央，其他考察孔布置在四周，其中相临抽放孔1个，隔一个抽放孔2个，隔2个抽放孔1个。先施工考察孔，每完成一个钻孔立刻进行连抽，测定钻孔瓦斯的浓度和流量。最后施工被考察孔，进行水力排渣。开始排渣时每隔5min测定一次考察孔的钻孔流量，共测定至少5次。 （2）压力测定法 在流量法测定排渣有效影响半径的基础上，选定周边2个抽放孔作为考察孔，采用压力测定法对流量法测定的有效影响半径进行验证。测定方法及频次同流量测定法。 四、技术要求 1、影响排渣效果的要素：水量、水压、排渣钻头孔眼设计、钻杆直径与孔径差、煤的坚固性系数等。 供水量不变时，孔眼个数越少、孔眼直径越小，水压越大，排渣越多，如果钻杆直径与孔径差过小，容易堵塞钻孔，造成喷孔或埋钻；反之，供水量不变时，孔眼个数越多、孔眼直径越大，水压越小，排渣越少，甚至排不出渣。煤越硬，需要的水量越大、水压越高、钻杆直径与孔径差越大。 2、高压水管、高压压力表、高压闸阀、高压水辫、钻杆承压能力应与高压水泵的压力相匹配，且不低于高压水泵的压力。 3、高压管、水辫、钻杆等接头必须加装密封装置，减少漏水，  确保高压泵压力不小于18 MPa。 4、排渣地点20m范围内应安设高压抗震压力表和卸压阀，合理控制排渣压力，并满足快速卸压需要。 5、利用穿层钻孔高压水力排渣，可根据单孔排出煤量等效果判断，确定排渣间隔一个孔或两个孔，但应保证钻孔间不存在空白带。 6、孔口防喷装置和气水煤分离器完善可靠，避免瓦斯泄漏超限。 7、施工后喷孔严重的应进行临时封孔预抽，再次启封排渣前应重新透孔，然后实施高压水力排渣。 8、高压水力排渣后的穿层钻孔应严格按照“两堵一注”封孔的方式实施带压封孔。 9、高压水力排渣过程中出现相邻钻孔冲透串孔时，本钻孔停止排渣，下一排渣钻孔应间隔一定距离。 10、气水煤分离器的煤应由专人随时捞出装入编织袋内，装满后及时扎口并计数。一级沉淀池和二级沉淀池挖出的煤泥也要装袋计数。一个沉淀池清挖时必须使用另一个沉淀池。 11、应建立高压水力排渣管理台账，详细记录钻孔孔号、班次、见煤深度、穿煤长度、排渣压力、排渣时间、排出煤量等参数以及排渣操作人员等内容。 12、高压水力排渣钻孔单列或单组总排出煤量应在钻孔竣工图上详细标注。 五、效果指标 1、倾角在0°及以上的穿层钻孔，排出煤量应达到平均控制煤体煤量的6～10