缓倾斜薄及中厚煤层浅孔注水技术
煤层注水及方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
煤层注水及方法
煤层注水是在回采前预先在煤层打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，破坏煤体内原有的煤-瓦斯两相体系的平衡，形成煤-瓦斯-水三相体系，体系内各个介质相互作用，使煤的物理化学性质、力学性质及热力学性质发生变化。
煤层注水按钻孔深度分深孔注水和浅孔注水。
深孔注水是在回采工作面前方进风巷或回风巷沿煤层倾斜平行于工作面打孔，孔深一般为工作面斜长的2/3，孔径75～100mm。
用水泥浆或橡胶封孔器封孔后，即可开始注水。
与浅孔注水相比，深孔注水成本较高，打钻较困难，只适用于中厚与厚煤层。
优点是预湿范围大，能充分湿润，而且不影响采煤工作。
但在有些矿区，由于煤层没有受到破坏，注水较困难，注水量小。
2 煤层注水在煤矿安全中的作用机理及效果
2.1 防尘
煤层注水是回采工作面最有效的防尘措施。
水的除尘机理包括以下3 个方面：
(1)湿润煤体内的原生煤尘，使其失去飞扬的能力;
(2)有效地包裹煤体的每个细小部分，当煤体在开采中破碎时，避免细粒煤尘的飞扬;
(3)水的湿润作用使煤体塑性增强，脆性减弱。
当煤体受外力作用时，许多脆性破碎变为塑性形变，因而大量减少了煤体被破碎为尘粒的可能性，降低了煤尘的产生量。
新汶孙村矿和本溪彩屯矿实施煤层注水后，除尘率分别达到73%和79%。
表
1 是三软综放工作面通过实施煤层注水及其他防尘措施后的降尘率。
2.2 预防煤与瓦斯突出。
煤层注水安全技术措施
煤层注水安全技术措施煤层注水施工安全技术措施由于采煤时，煤层赋存变化较大，且煤尘具有爆炸性。
为了采煤安全，特制定如下煤层注水施工安全技术措施：一、注水目的：1、通过煤体浅孔动压注水方式，充分湿润煤体，注水降尘，减少采煤产尘量，防止煤尘堆积，预防煤尘爆炸。
2、煤层进行浅孔动压注水后，深部煤体受压裂，瓦斯将会均匀释放，可有效预防瓦斯超限事故。
二、技术要求：1、煤层注水的技术参数钻孔湿润半径：2～4m，水压：2～6MPa；设计施工2个钻孔。
注水孔布置：在煤墙上并排布置注水孔，钻孔方位与煤墙方位成10°角（注水孔具体位置见附图1）；钻孔采用手持式风动钻机（）配合φ42麻花钻杆（1.5m/节）进行施工；钻孔孔深：6m；钻孔孔径：Φ42mm。
2、过断层、顶板破碎、留煤顶施工时，不进行注水，以防片帮、漏顶。
3、注水流程（动压注水）液压泵→截止阀→封孔器→钻孔→注水→结束（注水时间一般20～30min或煤壁渗水为准）。
4、xx1）xxxx：不小于2.0m；xx要严，不能跑水。
2）xx方法：采用FZM-20型封孔器进行封孔，封孔器外端应进入孔内500mm 以上。
液压泵型号：；最大压力20Mpa，流量40L/min。
3）注水时间：每孔注水时间一般20～30min或煤壁向外渗水为止。
每xx注水时间（t）按下式计算：T=Q/V式中t-注水时间V-注水流量：4～60L/minQ-注水量：120～180L5、注水有效后，每循环进尺保留不少于1m的前探钻孔超前距。
6、两个注水钻孔施工完成后，同时进行注水。
三、安全技术措施：1、打钻、注水期间，迎头必须悬挂便携仪。
2、注水前，迎头煤壁应及时挂上防片网，以防注水时冒顶、片帮伤人或造成瓦斯超限。
3、在迎头打注水孔前，应加强迎头顶板管理，首先严格执行敲帮问顶制度，除掉净顶、帮部活矸危岩，对于除不掉的，必须采用戴帽点柱和防片网进行加强支护；迎头高度控制在2.0～2.5m，浮煤应摊平，后路要畅通。
煤层注水措施 方案
煤层注水措施方案引言煤炭是全球最重要的能源之一，但采矿过程中，煤炭资源的可采回收率一直面临挑战。
为了提高煤炭的可采回收率，煤层注水成为一项被广泛应用的技术。
本文将介绍煤层注水的意义，原理以及具体方案。
煤层注水的意义煤层注水是通过将水注入煤层中，改变煤层内部力学性质和渗透性，增加煤层透水性，使得采煤过程中的瓦斯抽放更加安全高效，减少矿井事故的发生。
此外，煤层注水还可以改善煤层的稳定性，提高采煤效率，延长煤炭资源的利用寿命。
煤层注水方案1. 注水井布设在注水过程中，注水井的布设合理与否对注水效果有着决定性的影响。
在布设注水井时，应结合煤层的地质结构、透水能力和采煤工艺等因素进行综合考虑。
通常情况下，注水井应均匀分布在煤层采区的周边，以最大限度地覆盖煤层的整个区域。
2. 注水井参数设计注水井的参数设计对注水的效果也有很大的影响。
注水井的孔径、孔距、注水量等参数需要根据煤层的围压、水力性质以及煤层厚度等因素来确定。
根据经验，通常情况下，注水井的孔径在75mm~150mm之间，孔距在3m~6m之间，注水量在30~60L/min之间。
3. 注水压力控制注水压力对注水的效果有重要影响。
注水压力应根据煤层的透水性进行调整，一般情况下，注水压力应控制在10MPa~20MPa之间。
过高的注水压力可能导致煤层崩塌和注水井堵塞等问题，而过低的注水压力则会降低注水效果。
4. 注水液体的选择注水液体的选择应根据煤层的地质特征和工艺要求进行综合考虑。
常用的注水液体包括清水、泡沫体、聚合物溶液等。
注水液体应具有一定的黏度，以提高注水效果。
此外，注水液体还应具有良好的稳定性和环境友好性，以确保注水过程的安全性和可持续性。
5. 注水方案的监测和评估在进行煤层注水之后，需要对注水效果进行监测和评估。
监测主要包括注水井水位、注水压力以及注水液体的化学成分等指标的监测。
评估则包括注水效果的评估、煤层变形情况的评估和采煤效果的评估等。
通过监测和评估，可以及时发现问题并采取相应的措施进行调整，以确保煤层注水的最佳效果。
煤层注水技术应用与效果
煤层注水技术应用与效果作者：郑金虎来源：《科技创新导报》 2012年第2期郑金虎(永安煤业有限责任公司苏桥煤矿福建大田 366105)摘要:本文重点介绍了煤层注水技术的应用和实施步骤,分析了煤层注水的效果,结合实际提出了实施过程的注意事项。
关键词:煤矿煤层注水技术应用效果中图分类号:TD712 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)01(b)-0072-01引言永安煤业苏桥煤矿属于薄煤层中小型煤矿,煤层赋存条件复杂,厚度为0.8～1.5m左右,煤层倾角大,硬度高,煤层原始水分(Mt%)4%以下,采用短壁推采,炮采工艺。
开采过程具有粉尘大、打眼困难,材料消耗大的特点。
2011年1月份以来,煤层注水技术,在三个薄煤层工作面应用,经过实践表明,煤层注水技术具有减少开采粉尘,降低工作面温度,减少火工品消耗等明显效果。
1 煤层注水技术应用1.1 注水原理煤层注水是回采前在煤层中预先钻孔,将高压水(水压约8～15MPa)注入煤层,增加煤层水分,从而改变其物理力学性质及热力学性质,以达到减少回采过程中粉尘的产生,降低煤层开采温度和有害气体的释放,预防煤矿井下灾害的发生。
1.2 注水系统注水系统由矿井防尘管路、作业地点注水泵、高压管路、封孔器及相关的高压管路连接附件、开关、水表等组成。
1.3 注水设备注水设备主要由电煤钻、煤层注水泵(5BZ-33/15型,额定工作压力为15Mpa)、封孔器(ZFII-42)、分流器、高压管、压力表及水表等。
其中:注水泵的作用是将矿井防尘水加压到8-15Mpa,产生高压水源;封孔器作用是在注水后膨胀,将注水孔眼口段封堵,阻止高压水外流,同时还装有单向阀,保证高压水向煤层注入。
封孔器可循环使用。
2 煤层注水工艺实施步骤注水工艺在采煤工作面形成后,由上而下施工长钻孔进行煤层注水,一次可同时向5个钻孔进行注水。
具体步骤如下:2.1 注水眼的施工注水孔可采用强力电煤钻施工,利用可连接煤钻杆进行打眼,打眼深度依工作面煤层情况而定,一般深度在10～30m。
防冲煤层注水要求
第四十条煤层注水1、对开采煤层采取超前注水卸压措施，注水后煤层含水率增值不低于3％，超前注水时间不少于30天，超前注水距离不少于60米。
2、注水孔垂直煤壁，布置在采高的中部或巷道断面中心，避免穿过断层带及破碎带。
深孔注水，孔深为待注水煤体的2／3。
浅孔注水，孔深为3.5倍采高加预定推进度。
注水孔距：根据煤体透水性确定，一般取10—20米，特殊地点的注水孔布置应在措施中规定。
注水压力一般为5～12MPa，要缓慢加压，每次增压20分钟，逐步增加到所定压力。
每孔注水量为：Q = L〃S〃M〃Y〃W〃R(吨) L——待注水煤体长度，m；S——注水孔间距，m；M——待注水煤体厚度，m；Y——煤的容重，吨／m3；W——含水率增值，3％；R——富余系数，1.2。
．3、浅孔注水使用气动架柱式钻机打眼，深孔注水使用SGZ —150型钻机打眼。
4、封孔：浅孔注水和深孔注水采用水泥封孔；封孔长度均为8—12m；封孔直径65～108mm，采用高水膨胀水泥，水灰比1：2。
5、注水效果检查：在工作面注水部分，用钻屑法法监测煤体应力情况，如仍有冲击危险还要采取其它卸压措施。
6、注水孔要均匀布置，不得出现注水盲区，特殊情况出现注水盲区要补打注水孔，或者采取其它卸压措施。
7、打钻时预防诱发冲击伤人措施：（1）检查并加固打钻地点支护，清理好安全出口使其保持畅通。
（2）操作人员尽可能实施远距离操作，无关人员一律远离工作区域。
（3）出现顶钻、卡钻等孔内冲击现象时，抽出钻杆，距该孔2～3m处另打注水孔。
8、加强对注水工作管理，注水孔要编号、设流量计和压力表，由专人管理，并填写班报表。
为防止注水诱发冲击地压，注水初期，注水人员应在注水孔不少于30m处工作。
煤层注水工艺技术研究及实施方案
煤层注水工艺技术研究及实施方案简介煤层注水技术是一种利用水来增加煤层气释放率和提高采收率的方法。
本文将探讨煤层注水工艺技术的研究和实施方案。
研究背景煤层气作为一种清洁能源，具有重要的经济和环境效益。
然而，煤层气的开采和利用面临诸多挑战，其中之一就是提高煤层气释放率和采收率的问题。
煤层注水技术通过注入水来增加煤层中的压力，进而促使煤层气向井眼运移，提高开采效果。
因此，煤层注水工艺技术的研究和实施具有重要的意义。
研究内容与方法研究内容1.煤层注水原理的研究2.煤层注水工艺技术的改进与创新3.煤层注水对煤层气释放率和采收率的影响研究4.煤层注水工艺技术的经济效益评估研究方法1.实地调研和观测，收集煤层注水工艺技术的现场应用数据2.正样和逆样实验，验证注水对煤层气释放率和采收率的影响3.室内小尺度模型试验，研究煤层注水原理和工艺技术的影响因素4.经济学方法，对煤层注水工艺技术的经济效益进行评估实施方案方案一：煤层注水工艺技术的现场应用1.煤层注水前的条件评估–煤层的物理性质和渗透特征评估–煤层气存量和分布评估2.注水井的选址和钻井–根据煤层的厚度、气含量和渗透性等因素，选择适宜的井位–根据井位选择适宜的钻井技术和设备3.注水工艺参数设计–按煤层注水原理，确定注水量、注水压力和注水时间等参数–利用实验和模拟分析等方法，确定最佳的注水工艺参数4.注水工艺的实施和监测–按照设计方案进行注水工艺的实施–实施过程中，进行注水量、注水压力和煤层压力等指标的监测和记录方案二：煤层注水工艺技术的优化与创新1.注水材料和设备的优化–优化注水井的注水设备，提高注水效率和操作安全性–选用适宜的注水材料，提高注水质量和效果2.注水工艺技术的创新–利用新型注水技术，如水平井注水、裂缝注水等，增加煤层的注水面积和效果–利用新型注水材料，如聚合物注水剂、微生物降解剂等，改善注水效果3.注水工艺参数优化–根据实验和模拟分析结果，优化注水工艺参数，提高注水效率–利用自动化控制技术，实现注水工艺的精细化管理和优化结论通过对煤层注水工艺技术的研究和实施，可以提高煤层气的释放率和采收率，从而更有效地开发和利用煤层气资源。
煤层注水安全技术措施(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________煤层注水安全技术措施(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.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-2178-62 煤层注水安全技术措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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由于采煤时，煤层赋存变化较大，且煤尘具有爆炸性。
为了采煤安全，特制定如下煤层注水施工安全技术措施：一、注水目的：1、通过煤体浅孔动压注水方式，充分湿润煤体，注水降尘，减少采煤产尘量，防止煤尘堆积，预防煤尘爆炸。
2、煤层进行浅孔动压注水后，深部煤体受压裂，瓦斯将会均匀释放，可有效预防瓦斯超限事故。
二、技术要求：1、煤层注水的技术参数钻孔湿润半径：2～4m，水压：2～6MPa；设计施工2个钻孔。
注水孔布置：在煤墙上并排布置注水孔，钻孔方位与煤墙方位成10°角（注水孔具体位置见附图1）；钻孔采用手持式风动钻机（ZQS-65/2.5）配合φ42麻花钻杆（1.5m/节）进行施工；钻孔孔深：6m；钻孔孔径：Φ42mm。
2、过断层、顶板破碎、留煤顶施工时，不进行注水，以防片帮、漏顶。
3、注水流程（动压注水）液压泵→截止阀→封孔器→钻孔→注水→结束（注水时间一般20～30min或煤壁渗水为准）。
4、封孔1）封孔长度：不小于2.0m；封孔要严，不能跑水。
煤层注水工技术操作指导规程
煤层注水工技术操作指导规程煤层注水工技术是一种以水为媒介,在煤层中形成水力骨架,提高煤层透水能力,增加可采储量,提高采煤效率的技术。
本文旨在为煤层注水工技术的操作者提供指导,规范操作流程,保障操作安全。
一、操作前的准备工作1.资料准备:操作人员要对工程设计文件、方案、参数、要求等进行仔细研读,对煤层地质特征、水文地质条件及其它相关资料了解透彻。
2.勘探验窖:开始进行注水前,必须先在煤层区域钻探出验窖,确定注水井的位置,以及煤层的厚度、岩性、构造、裂隙情况等资料。
3.检查钻井设备:操作人员要认真检查钻机、压缩机、注水泵和电动机等设备,确保各设备完好无损,正常运转。
4.清理工作:清扫现场周围或注水井周围,清除杂草,垃圾等杂物,保证操作环境卫生整洁。
二、注水操作工作1.钻井:选择矿用钻机对注水井进行钻探。
在钻井过程中,流速应慢,以免造成泥浆破裂煤层。
钻井时要加强通风,排放排烟。
2.加压测试:钻探完毕后,必须进行加压测试,测试时应按设计强度进行加压,检查注水井是否漏水,如有漏水要及时进行修复。
3.清洗注水井:清除井底的杂物和残渣,以免影响后续的操作。
4.注水:注水时要注意流速,一般采用低速注水,以免煤层破坏。
注水时混合液需要在机房积蓄一定时间后再进行泵注。
5.调整注水量:按设计要求和地质情况确定注水量,并跟踪监测注入水量。
在注水过程中,注水量可以随地质条件的不同而进行适当调整。
6.监测水文地质状况:对于注水效果要进行监测,记录注水流量、水压、井下水文地质数据等。
如果注水效果不理想,要及时调整注水井位置、注水量和泵送压力等参数。
三、操作后的收尾工作1.清除现场:操作结束后,工作人员要及时清理现场,彻底清除泵、管道、设备等清洗掉的泥沙和块状杂物,并拆除钻井设备。
2.资料汇总:对注水过程中的各参数和数据进行统计,并形成注水施工记录。
3.安全检查:操作结束后,要对设备、管理等方面进行全面的安全检查,确保操作安全,防止事故的发生。
煤层注水安全技术措施
4103综采工作面煤层注水安全技术措施一、注水技术参数及工艺：1、钻孔布置及施工：1）采用坑道钻机KDY1200S（MK-4）进行打眼，孔径50ｍｍ，孔深120ｍ，孔间距6ｍ。
2）钻孔布置及施工：钻孔布置在煤厚的中部，距顶板约1.6ｍ。
为方便排钻屑,钻孔应有2°-3°。
注水超前工作面30m。
2、在煤层注水工作期间，施工单位必须指派一名跟班班长专门负责注水工作。
3、封孔参数及封孔工艺：封孔采用橡胶快速封孔器封孔，封孔器长1ｍ，封孔深度不小于1ｍ。
4、注水参数1）注水压力：采用动压注水，工作面开采初期，清水泵的泵压控制10ＭＰａ，工作面长度开采到一半时可适当将泵压控制到9ＭＰａ。
泵压最大不能超过10ＭＰａ。
最小注水压力不能小于6ＭＰａ。
2）单孔注水时间：实际单孔注水时间以煤壁出水时为准。
3）一个循环总注水量：即吨煤注水量0.025t（即煤体水份增加2.5%）考虑,该工作面一个循环进尺需要的总注水量约为:200ｍ×2.6ｍ×0.6ｍ×1.37ｔ/ｍ3×25=7.8ｍ3.二、注水系统：注水系统由清水泵（含压力泵、水箱、压力表、安全阀、溢流阀等）、高压钢丝胶管、双功能高压水表、高压橡胶自动封孔器组成。
注水系统主要设备参数数量及规格如下：1）5D—2/150型注水泵:1台,额定流量2ｍ3/ｈ,额定压力15ＭＰａ,正常压力可达12ＭＰａ以下。
布置在4103回风顺槽内。
2）自动封孔器：4支，型号ZFⅡ-223）高压水表：1块，型号DC-4.5/204）高压钢丝编织胶管：KJR16-180，每根长20ｍ，4根。
5）截止阀：5个，型号QJ-16。
三、4103综采面注水安全技术措施1）打眼、注水前，由跟班班长对工作面顶板、煤壁及支护情况进行全面检查，确保无危险后，方可进行作业。
2）注水孔采用坑道钻机施工，专职打眼工负责打眼。
打眼前要认真检查坑道钻机的起闭是否灵敏可靠，零部件是否齐全完好。
厚煤层浅孔低压注水防突技术
（） ２ 注水设 备及 连 接 。施工 单 位 先将 注 水泵 与 水 箱连接 ， 注水 箱 内插入 清水 管路 ， 随时供 水 。 由注
水泵 连接 注水 管路 ， 巷 道 将 注水 管 路 敷设 至距 掘 沿 进 头 １ ０ｍ处 ， 留设 分 流 四通 及 闸门 。与四通 连接 并 敷设 ４趟 高压 钢丝 管路 。用 ４个 注水 封孔器 与 四通 连接 。封 孔数量 一 次 ２个 ， Ｌ 封孑 深度 ４ ｍ。 （） ３ 注水 压 力 调 试 。 注 水 前 ， 水 人 员 要 检 查 注 管路 连接 是 否 正 常 严 密 ， 及 时 进 行 必 要 的 维 护 。 并 注水泵 开 启 后 ， 整 注 水 泵 压 力 ， 水 压 力 缓 慢 上 调 注 升 。水 泵 司机要 密 切 注 意注 水 泵 压力 表 变 化 情况 。 由于 注水泵 流量 和压 力额定 值较 小 以及配套 的管路 连接装 置 承压较 小 ， 注水压 力达 到 ８ＭＰ 后 ， ａ 管路 连 接处 多处跑 水或 封 孔器 破 裂 跑 水 ， 注水 泵 压 力 表迅 速显示 为 ０ 。经 过 反 复试 验 ， 水 泵 压 力设 定 为 ３ 注
３ 施 工 工 艺 及 技 术 参 数 修 定
（） １ 打孔 。 由施 工单 位 验 收员 负 责按 设 计 给定 打 钻位 置 ， 钻人 员 按 指定 位 置 打钻 ， 进 １０ ｍ 打 钻 ０ ｍ 后， 由验 收员 负责校 正倾 角及 与 中线 夹角 ， 直至 钻进
至设 计深 度 。
Ｍ ａ注水 较为 正常 。 Ｐ，
２ 浅 孔 低 压 注 水 防突 措 施 技 术 方 案
（ ） 孔布 置 。钻 孔 参 数 布 置 ： 掘 进 工 作 面 １钻 在
正 前 方 布 置 ２排 钻 孔 （ ５个 钻 孔 ） 孑 径 ４ ｍ， 共 ，Ｌ ２ｍ 孔
第一节缓倾斜薄及中厚煤层走向长壁综采工艺解析
2）双向割煤，往返一次进二刀
➢采煤机在下端头完成进刀→采煤机上行割煤→移 架（滞后采煤机23架支架）→推移输送机（滞后 采煤机1525m）→采煤机在上端头进刀→采煤机 下行割煤→移架（滞后采煤机23架支架）→推移 输送机（滞后采煤机1525m）。
➢目前国内综采工作面大多采用双向割煤往返一次 进两刀的循环作业方式。
2、普通机械化采煤法：回采工作面用单滚筒采煤机（或刨煤机）落煤装煤、 可弯曲刮板输送机运煤、摩擦式金属支柱（或单体液压支柱）支护顶板、冒落 （或充填）法处理采空区时，以机械落煤、装煤和运煤为主要特征，称为普通 机械化采煤。简称“普采”。
3、 综合机械化采煤法：回采工作面用双滚筒采煤机落煤装煤、可弯曲刮 板输送机运煤、自移式液压支架支护顶板，全部工序实现机械化，称为综合机 械化采煤，简称“综采”。
（二）双滚筒采煤机作业方式
前顶后底
前底后顶
割煤方式
（三）采煤机进刀方式
我国主要用斜切进刀方式 1、推入式进刀法 2、斜切进刀法 端部斜切进刀：不留三角煤端部斜切进刀
（割三角煤端部斜切进刀）；留三角煤端部斜切 进刀。
中部斜切进刀 3、钻入式进刀法
推入式进刀法
(a)
(b)
(c)
(d)
推入式进刀法
又称：预开切口进刀法 过程：在刮板输送机机头、机尾部位，
利用人工或其他方法预先开好切口。采煤 机割煤至工作面端部时，利用推移装置将 输送机机头或机尾推向煤壁。
普采单滚筒采煤机常用
不留三角煤端部斜切进刀
A-A
1 2 (a) A
A-A A
21
(b)
A
A
A-A
1
2
(c)
A-A
2A 1
3号煤层综采工作面浅孔注水防治煤与瓦斯突出
１ ３ 煤 层瓦斯 突出特 点
阳煤 一矿３ 煤 层属 缓倾斜 煤 层 ， 煤层 厚２ ｍ左 右 。 层瓦斯 压 力为 １ ３ ａ瓦 斯量 为２ ｍ。ｔ具 煤 ．ＭＰ ， ０ ／， 有煤 与瓦 斯 突 出危 险 。 采煤 方法 为 长壁 式综 合 机
中图分类号
煤与 瓦斯 突出 （ 以下简称 突 出） 是采 煤过 程 中 发 生的严重 自然灾 害之 一 ， 可在 极短 的时 间内 ， 由
象。
（） ４ 多发 生在机 组割煤 时 。 （） ５ 围岩 的透 气性 越 差 、 密 的岩 层越 厚 ， 致 煤
煤 体 内部 向采 场 、 巷道 等 采掘 空 间喷 出大 量 的煤 和 瓦斯 ， 出物 会 造成 埋 人 ， 突 破坏 设施 ， 出的瓦 突 斯 使人 窒 息或 引起 瓦 斯爆 炸 ， 造成 严 重 的人 员伤
《 阳煤 科 技 》
． ． ∈
２０年第４ ０７ 期
技术经验 冬
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ｒ
３ 煤层 综 采 工作 面浅 孔 注水 号 防治煤与瓦斯突பைடு நூலகம்出
一
矿 张文喜
摘
要 阳煤 一矿３ 煤层 属煤 与 瓦斯 突 出煤 层 ， 采工 作 面的 防 突管理 尤 为重要 。 综 采取 浅
１ ０ ，９ ３ ７ ０ 工作 面 为例 ， 与瓦斯 突 出的特 ９ ２ １０ ，１１ 煤 点和规律 主要表现 为 ：
阳泉 ３ 煤 层煤 与 瓦斯 突 出是矿 压 、 煤体 结构 和 瓦斯 综 合作 用 的压 出型 突 出 。 回采 工作 面 生 在 产过程 中， 由于 机组 割 煤 、 压及 周 期 来 压等 变 顶 化， 上覆岩 层的垂 直应 力重新 分布 。 力集 中峰对 应 煤 壁产 生 破坏 力 ， 煤体 的 能量 失 去平衡 而 发 生 使 瓦斯 突出 。 孔注 水 利 用工作 面 前方 减 压 区煤体 浅
浅析煤矿注水方法方案及解决对策(全文)
浅析煤矿注水方法方案及解决对策XX：一、概况1、地表位置：3310工作面地面位于神洞子村以北，地表呈西北高东南低的趋势，为构造剥蚀山区，山腰和山顶大部分被黄土覆盖，沟谷及两侧基岩裸露，沟谷中有季节性流水。
地面高程742.5～863.9m，盖山厚度434～575m。
2、井下位置：井下位于南一采区南翼，已回采的3308工作面以北，上部2#煤工作面3210工作面下部。
南一南翼280中巷倾斜向上，370中巷倾斜向下。
3310工作面运顺内错3210Ⅰ号回顺5m，回顺与3210运顺重叠，切眼内错3210切眼30m。
工作面走向宽度135m，平均倾向可采长度750m。
3、煤层赋存情况3#煤层位于二叠系山西组的中下部，3#煤层与上伏的2#煤层层间距为10.0～13.0m，具体表现为工作面倾斜下部相对较小，倾斜上部相对较大的特征。
与下伏11#煤层层间距在57～62m之间。
由沉积构造期间应力的影响，煤层在切眼一带底板抬升，煤层变薄。
主要在工作面机尾一带形成薄煤区，向倾斜上方煤层变厚。
工作面平均煤厚4.61m。
煤层两极厚度0.6～7.43m4、地质构造工作面地层总的构造形态为一走向NNE，倾向NWW的单斜构造，在单斜面上分布有宽缓的褶曲及局部小构造，局部小断层或顶板裂隙可能断开2#煤层与3#煤层之间岩层导致上下两层煤层通过层间裂隙连通。
煤层倾角3～8°，平均5°左右。
从两顺揭露来看，煤层顶板挠曲及断裂构造比较发育，断层断距为0.6m～4.0m之间，一般1.0m，表现为顶断底不断形态，但煤层底板因构造挤压导致起伏较大，凹凸不平，引起煤层厚度变化较大，其次层间滑动构造也比较发育，煤体破坏程度大，煤体松软，煤体破坏类型一般为Ⅱ～Ⅴ类。
5、煤层顶底板：3#煤层直接顶板为泥岩、砂质泥岩，厚2.5m左右，抗压强度300Kg/cm2；基本顶为中粒砂岩，厚2.0～6.29m，平均厚5.0m，抗压强度420～640Kg/cm2。
煤层注水措施
煤层注水措施引言煤层注水是一种常见的采矿技术，用于增加煤层中的水分含量，以提高煤矿生产效率和安全性。
本文将介绍煤层注水的定义、作用、主要方法和实施步骤。
定义煤层注水是指在煤矿开采过程中，通过将水注入煤层中，增加煤层含水量的一种技术手段。
通过注水，可以改变煤层的物理和力学性质，从而提高采煤效率和安全性。
作用煤层注水主要有以下几个作用：1.增加煤层的含水量：注水可以改变煤层中的水分含量，使得煤层变得湿润。
湿润的煤层在开采过程中，煤与岩石的粘附力减小，有利于提高采煤效率，并减少煤尘生成。
2.降低煤尘爆炸的风险：煤矿中煤尘爆炸是一种严重的事故风险。
煤层注水可以有效地控制煤尘的扬尘情况，从而减少煤尘爆炸的风险。
3.改善煤与岩石的接触性能：煤层注水可以改善煤与岩石的接触性能，增加煤与岩石之间的黏附力，降低采煤过程中的岩石突出和顶板下沉的风险。
注水方法煤层注水的方法主要有以下几种：1.井下注水：在井下利用泵将水注入煤层中。
这种方法适用于已经开采的煤矿井巷和工作面。
注水要注意水量的控制，避免煤层过度湿润导致采煤效率下降。
2.井上注水：在井口或地面设备上将水注入煤层中。
这种方法适用于煤矿井巷和工作面未开采或正在采煤的情况。
注水要注意水的供应和输送管道的布置。
3.钻孔注水：在煤层内进行钻孔，通过钻孔将水注入煤层中。
这种方法适用于煤矿井巷和工作面未开采或正在采煤的情况。
钻孔注水要注意钻孔的位置和数量，以及水的注入速度和注水压力。
实施步骤煤层注水的实施步骤主要包括以下几个阶段：1.方案设计：根据煤层的特点和开采情况，制定煤层注水的方案。
方案设计要考虑注水的方法、水量、水质和注水时机等因素。
2.设备准备：根据方案设计的要求，准备好相应的注水设备和工具。
包括水泵、管道、阀门、钻孔机等。
3.开展注水作业：根据方案设计和设备准备，开始进行注水作业。
根据注水方法的不同，采取相应的操作措施。
4.监控和维护：在注水过程中，要进行监控和维护工作。
煤层注水安全技术措施
煤层注水安全技术措施一、引言煤层注水是一项重要的安全技术措施，旨在降低煤矿开采过程中粉尘的产生和飞扬，保护工人免受尘肺病等职业病的危害。
同时，注水还能起到软化煤体、预防煤层自燃、降低煤尘爆炸危险等作用。
因此，采取合理的煤层注水安全技术措施，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
二、煤层注水技术概述煤层注水技术是将水通过压力注入到煤层内部，使水分渗透到煤体中，从而达到湿润煤体的目的。
注水过程中，应根据煤层的实际条件，选择合适的注水设备和方法，确保注水效果和安全性。
三、煤层注水安全技术措施1、合理选择注水设备：应根据实际情况选择合适的注水设备，如水泵、注水管等。
设备应具备质量稳定、性能可靠、易于操作等特点，同时应定期对设备进行检查和维护，确保其正常运转。
2、确定合理的注水参数：应根据煤层的实际条件，确定合理的注水参数，如注水压力、注水量等。
注水压力应适当，避免过大或过小，以免造成不必要的损失。
注水量应根据煤层的实际湿度、渗透性和开采条件等因素确定。
3、采取防尘措施：在注水过程中，应采取有效的防尘措施，如使用喷雾器、设置挡尘板等。
同时，工人应佩戴防尘口罩等个人防护用品，确保工人身体健康。
4、加强安全管理：应建立健全的煤层注水安全管理制度，明确各级管理人员和操作人员的职责和权限。
在注水过程中，应加强现场监管，确保各项安全措施得到有效执行。
5、培训操作人员：应对注水操作人员进行专业培训，提高其技能水平和安全意识。
操作人员应熟练掌握注水设备的操作和维护方法，了解注水过程中的安全注意事项。
6、做好应急预案：应制定完善的应急预案，包括注水过程中可能出现的突发情况及应对措施。
在预案中应明确应急组织、通讯联络方式、应急物资储备等方面的内容，确保在紧急情况下能够迅速响应。
7、定期检查与评估：应定期对煤层注水安全技术措施进行检查和评估，及时发现并解决存在的问题。
同时应积极引入新技术、新方法，提高煤层注水的效率和安全性。
四、结论采取合理的煤层注水安全技术措施是保障煤矿安全生产的重要手段之一。
12051浅孔注水措施
二1-12051综采面浅孔注水安全技术措施施工单位：综采准备队施工队长：技术负责人：措施编制：编制日期：2015年9月23日二1-12051综采面浅孔注水安全技术措施一、采面概况我队回采的二1-12051综采面位于一水平二采区东翼第三区段，西起二采区轨道、皮带、回风三条下山，东至F3、F5正断层保护煤柱，南为二1-12031采空区，北部为尚未开采的二1-12071综采工作面。
地面标高+350～+450m，工作面标高-255～-408m。
该工作面风巷沿煤层走向布置，采用U型钢拱形棚子支护，巷道净断面为10.08m2，走向长机巷814m，风巷776m，平均795m。
倾斜长159m，斜面积123225m2，平均煤厚4.0m，采高控制在2.6～2.8m，工业储量49.68万吨，可采储量47.20万吨。
煤层结构4.0m，煤层较稳定，煤层倾角25°～32°，平均27°。
由于二1-12051综采工作面在生产期间煤尘量过大，为了降低悬浮在空气中的煤尘浓度，决定对煤壁浅孔注水，为确保浅孔注水期间的安全，特编制安全技术措施。
二、措施前的准备工作准备施工期间所用到的工具：手持式风动绝缘机、φ42mm×1200mm 的钻杆、注水器、灭火器、黄泥、喷雾装置等。
三、操作方法及顺序1、钻孔使用手持式风动绝缘机配合φ42mm×1200mm的对接钻杆做出，注水孔布置为单排眼，孔间距3m，孔深4m，打钻范围在6～101#架段的奇数架及机尾超前内进行。
2、浅孔注水每天一个循环，开孔位置距顶板1.1～1.4m，每次打钻时与老孔错开0.75m，机尾超前内打第一个钻孔时，距采面自由面不得低于2m，以后每隔3m打一个孔，严禁穿老孔。
3、待浅孔打完后，及时安排人员注水，采用封孔器必须与孔径相配套，封孔深度以封孔器全部进入煤壁为准。
4、注水时，注水压力5～8Mpa，注水管上要安设截止阀，注水以单孔注水时相邻孔出水或煤壁渗水为宜。
采掘工作面煤层浅孔注水技术参数确定方法
采掘工作面煤层浅孔注水技术参数确定方法【摘要】工作面煤层浅孔注水时，水分进入煤体，释放部分瓦斯，有效降低煤体瓦斯含量；湿润煤体，预防煤体自然发火。
同时可以降低煤层开采过程中的产尘量，有效减小粉尘浓度，改善工作面工作环境，还可以在煤层深孔注水的基础上，更加准确预测工作面地质变化情况，提前做好采掘准备，保证工作面更架安全、可靠的进行生产。
因此，煤层浅孔注作为区域性安全技术措施进行执行，是一种安全、高效、经济、适用的防灾治灾手段，对井下煤矿开采中的防灾治灾起到更为突出的作用。
【关键词】采掘工作面；浅孔注水；技术参数；确定煤层浅孔注水的应用对采掘工作面的安全生产有重要意义。
工作面浅孔注水的关键技术是结合采掘工作面煤层条件，确定合理的注水工艺和技术参数，现结合观音堂煤业公司采掘工作面的具体条件试验确定了钻孔布置、封孔方法、注水压力，注水量与注水时间等工艺参数。
为煤层浅孔注水提供了技术保证，经过实践，不但防尘效果明显，还在煤矿灾害防治方面有突出表现，取得了良好经济效益。
1 概况观音堂煤业公司井田内含煤地层为石碳二迭系，主采煤层为山西的二1煤。
二1煤厚度变化大，最薄为0米，最厚为30.42米，煤层变异系数为Y=99.9%，开采指数为：Km=0.687，根据定量指标属于极不稳定煤层，煤层稳定性属于IV 类。
现开采单一煤层，即二迭系地层分山西组二1煤；煤种为焦煤。
该煤层变质程度高，发热量高，发热量为5000大卡以上，煤层灰分在20%-30%之间，硫分含量在2%左右，挥发分在23%-25%，粘接性指数为90-94，胶质层厚度为25-26mm，固定炭为50.4%。
2 采掘工作面煤层浅孔注水技术参数的确定方法2.1 煤层的可注水性分析按《煤层采样采取方法》（GB482-95）的要求对注水煤层采样，对煤层的孔隙率、原有的自然水分、煤的吸水性进行实验室测定，确定煤层的注水性程度。
根据煤层浅孔注水目的是湿润煤体，浅孔注水适合在开采过程造成扬尘和瓦斯涌出超过《煤矿安全规程》规定1%的所有煤层。
924工作面煤壁注水技术安全措施
924工作面煤壁浅孔注水技术安全措施为降低924工作面回采期间的产尘量和防止煤壁片帮，需要对工作面煤壁进行浅孔注水，为保证施工安全，特制定如下技术安全措施：一、煤层概况：9煤: 黑色，粉末状，内生裂隙发育，以暗煤为主，亮煤，丝炭组成，半暗型，基本为单一煤层，最大煤厚为5.2m，最小煤厚 1.2m，平均煤厚M=3.6m。
煤层产状变化较大，煤层倾向在340°～20°之间，倾角11～23°,平均为14°左右。
煤厚变异系数γ=11.2%, 可采性指数km =1，煤层综合评定为稳定煤层。
二、准备工作：1、材料：DZ-25单体50根、DZ-28单体50根、DW-35单体20根、2.4m工字钢30根、1.2m半圆木100根、1.8m半圆木20根、塘柴、笆片等支护材料等。
2、工具：ZF-A16型煤层注水封孔器60根、ZQS-65/2.5S型风煤钻机5台、钎子若干、Φ42mm钻头、钻杆若干、风水管子若干、找顶钎子、防片帮网5套。
三、施工工艺及技术要求：(一)打眼（1）工作面垂直于煤壁方向布置注水孔，注水孔用风煤钻打孔。
孔径φ42、孔深8m、孔距5.2m（3架支架宽度，在支架护帮板下方中间位置打眼），在距底板1.5m处布置，注水孔水平角和仰角都为00；（2）注水孔每3架布置布置一个。
（3）钻孔用ZQS-65/2.5S型风煤钻施工，钻头直径为42mm。
打眼时，把稳钻体防止钻杆摆动，防止孔口扩大而无法封孔。
（二）注水（1）封孔采用ZF-A16型煤层注水封孔器封孔、人工配合封孔器注水。
注水和打眼可以平行作业，但注水位置和打眼位置距离不得小于10m。
（2）注水压力控制在2～4MPa之间，当注水孔的邻孔出水或煤壁出水量较大时，停止注水。
（3）注水时配备压力表，以便掌握注水压力，防止损坏封孔器，注水时，封孔器必须全部插入钻孔中，封孔深度控制在1.7米（煤壁向里）左右。
（4）要对各注水孔的深度、位置、注水时长，注水压力、注水过程中煤壁情况及注水后效果进行记录。
关于采煤工作面煤层注水的
关于采煤工作面煤层注水的有关规定（讨论稿）根据《煤矿安全规程》154条的规定，结合矿区二1煤层“三软”性能的特点和各矿采煤工作面煤层注水的实际情况，为有效地湿润煤体，防止工作面煤尘超限，净化工作面作业环境，增加“三软”煤层的黏合性，防止工作面片帮、冒顶，有效地排挤煤层中的游离瓦斯，现制定《关于采煤工作面煤层注水的有关规定》一、采煤工作面注水基本要求1、采煤工作面必须逢采必注，不注不采。
2、采煤工作面作业规程中必须明确规定煤层注水的方式、技术参数、注水参数和附必要的平面图、剖面图。
3、采煤队每班必须明确打注水眼、注水工作人员并考核其工作完成情况。
4、矿安全副矿长、生产副矿长、总工程师和安检科科长、生产科科长、采煤工作面安检员每周对采煤工作面注水情况监督、检查一次。
二、注水方式和方法注水方式：采用浅孔低压注水方式注水方法：打注水眼—按注水棒—注水—注水效果检查—注水结束撤除注水棒—清理现场二、采煤工作面注水适用条件1、煤层厚度大于1.3m。
2、煤层孔隙率大于4%透水性能较好的煤层。
三、注水设备包括清水注水泵、高压钢（胶）管、风煤钻、注水棒、压力表、流量表、三通、阀门、连接件等1、注水泵根据矿井实际注水技术要求应和采煤工作面乳化泵分开选型和使用。
2、主要注水管应选用Φ3吋的钢管，子管及工作面注水管应选用2吋高压胶管。
3、风煤钻使用和工作面打眼相同的风煤钻，钻头直径42mm。
4、注水棒选用1-1.5m水力膨胀式注水器。
5、压力表选用10-15MPa，其它附件自行选择。
四、注水眼技术要求1、工作面打眼注水必须和采煤分段进行。
2、煤层厚度≤3m时打单排孔，注水孔垂直煤墙，孔口距顶梁0.4m，仰角根据煤厚一般5-20°，孔深不小于5m，孔间距按煤层渗水半径一般3-5m，预留超前距1m。
（附图Ⅰ）煤层厚度＞3m时打两排三花眼布置注水孔，注水孔垂直煤墙，顶眼距顶梁0.3m，仰角根据煤厚一般20-30°；第二排眼距顶梁0.8m，仰角根据煤厚一般10-20°。
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缓倾斜薄及中厚煤层浅孔注水技术
从煤矿企业的安全生产和职工身体健康出发，在生产中使用浅孔式压力注水器，降低掘进工作面的粉尘浓度和瓦斯煤尘爆炸系数，分析浅孔式压力注水器的作用机理，提高了煤矿安全生产。
关键词：浅孔式压力注水器、机理、体系
一、课题的提出
目前煤矿巷道掘进普遍采用爆破施工工艺，由于爆破容易造成粉尘飞扬，危害职工的健康，当具备条件时可能引起煤尘及瓦斯爆炸事故，特别是自去年以来我国发生多起煤尘及瓦斯爆炸事故，给国家带来了巨大经济损失，给职工家庭带来了精神创伤。
为杜绝事故的发生，确保安全生产，为此我区在11105东回风巷进行浅孔式压力封孔注水器的应用与研究，经过使用，取得了良好的效果。
二、浅孔式压力封孔注水器的使用方法
(一)打眼工具：采用ZY-24型风钻配Φ42钻头及风钻钻杆湿式打眼。
(二)钻孔布置要求：迎头布置2个注水孔，位置布置在煤层中，在掏槽炮眼上方，并保证注水孔与炮眼间距不得小于0.2米。
注水孔深度为1.8米，角度为俯角50。
(三)注水时间及注水方式：打迎头炮眼前，先将注水孔打出并将封孔注水器插入注水孔，外露注水接头，将防尘管插入注水接头，并固定牢固，待封孔胶管完全膨胀即可开始注水。
然后进行炮眼的施工和定炮工作，在迎头放炮前，撤去注水管路和封孔注水器，然后再进行放炮(巷道全岩时，不再布置注水孔)。
三、浅孔式压力封孔注水器的作用机理及效果
1、防尘煤层注水是掘进工作面最有效的防尘措施，水的除尘机理包括以下三个方面：
(1)湿润煤体的原生煤尘，使其失去飞扬的能力。
(2)有效地包裹煤体的每个细小部分，当煤体在开采破碎时避免细粒煤尘的飞扬。
(3)水的湿润作用使煤体塑性增强、脆性减弱，当煤体受外力作用时，许多脆性破碎变为塑性形变，因而大量减少煤体破碎为尘粒的可能性，降低煤尘的产生量。
2、预防煤与瓦斯突出
试验表明，注水湿润煤体可使煤的力学性质发生明显变化，煤的弹性和强度减小。
煤体湿润后其透气性成百上千倍的降低，水对瓦斯起到明显的阻碍效应，煤中瓦斯涌出和涌出速度都有大幅度降低，可消除或降低煤层的突出危险。
3、减小工作面回风流中的瓦斯浓度
(1)湿润煤体的水分对瓦斯运动的阻碍作用，煤体破坏后涌入掘进巷道空间。
(2)打孔破坏了原有煤体的煤—瓦斯体系的平衡，注水前后则形成新的煤—瓦斯—水三相体系，体系的变化都会导致瓦斯的涌出。
4、防火与降尘
注水后煤体的导热系数和热容量增大，使煤体的温度不再升高，煤体及矸石湿润膨胀，由于水有较大的比热容和汽化潜能对高温工作面也是有利的。
5、防治冲击地压
煤层注水防治冲击地压的机理是：高压注水改变了煤体的裂隙结构，使煤体的脆性减弱，塑性增强减弱了压力集中程度，缓和了煤体压力潜能的积聚，从而预防冲击地压的发生或使其强度减弱。
四、试验数据和效果比较
经过近期的试用，11105东回风巷粉尘得到了有效的控制，确保了安全生产。
与大孔径无压注水相比较，具有施工简单、易操作、降尘效果显著的特点。
下表是施工现场采用大孔径注水和压力注水实测数据。
此外通过现场测试，使用浅孔式压力封孔注水器不仅能够降低爆破前后的粉尘浓度，而且耙装时粉尘浓度也大大降低，节约水量和洒水时间，每班可以节约水量约1886L。
五、几点建议
1、间歇注水，煤层注水时，压力水快速流入煤体间隙，间隙表面往往为气泡所覆盖，因而可能阻碍水的湿润作用，而间隙反复注水时则可消除这一缺点。