掘进工作面短壁煤层注水及效果分析——基于瓦斯浅孔预抽钻孔技术
综合防尘管理规定
综合防尘管理制度为切实加强我公司综合防尘管理,强化煤矿企业粉尘危害防治主体责任,预防、控制粉尘职业病危害,保护职工健康,结合我公司实际情况,制定本制度;一、防尘职责分工总经理是综合防尘的第一责任者,负责资金和人员的落实;总工程师是综合防尘技术管理的第一负责人,各副总经理对分管范围内综合防尘负责,通防副总工程师具体负责矿井综合防尘工作,通防部具体负责综合防尘技术管理工作;机电部、技术部、安监处负责监督、检查综合防尘管理制度的执行情况;井下各工区区长为本单位“一通三防”管理工作的第一责任者,负责综合防尘管理制度的落实,同时明确一名副区长分管综合防尘工作;洗煤厂厂长为洗煤厂防尘管理工作第一责任者,煤炭运销公司经理为煤场、运煤公路等地点的防尘管理工作第一责任者,后勤服务公司经理为工业广场、矸石山、砂石存放场等地面地点的防尘管理工作第一责任者;二、各单位防尘责任划分一洗煤厂:动筛车间、主洗车间、103皮带等洗煤厂建筑、设施范围内的防尘;二后勤服务公司:工业广场的洒水降尘;三煤炭运销公司:煤场、运煤公路等地点的防尘;进出矿区的运煤车辆冲尘;四机电工区:负责主要进回风大巷、采区进回风巷防尘管路及防尘管路上水质过滤器的安设维护;井下所有变电所、绞车房的防尘;主要装载点、转载点、架空乘人装置范围内以及前后20m范围内的防尘;主要转载点自动喷雾的安设使用;五提升工区:装载站、7交叉点至主井井底的防尘;六掘进工区:负责掘进范围内防尘管路、三通阀门、水质过滤器的安设维护;转载点喷雾、净化水幕、防尘帘等防尘设施的安设使用;辅助隔爆设施的维护;短壁煤层注水及注水台账填写;分工范围内巷道冲尘;七采煤工区:负责工作面防尘管路、水质过滤器的维护;净化水幕、防尘帘、转载点喷雾、工作面架间喷雾、采煤机内外喷雾、采煤机负压降尘装置及水电闭锁的安设使用;辅助隔爆设施的维护;轨道顺槽、工作面、皮带顺槽转载机至工作面段、皮带机头前后20m范围内冲尘;八通防工区:主要隔爆设施的安装维护,辅助隔爆设施的安设、回撤;主要进回风大巷、采区进回风巷、采煤工作面回风顺槽冲尘;大巷刷白;分工范围内净化水幕的安设使用;粉尘浓度测定;九运搬工区:地面进出矿运料车辆冲尘;矸石山、砂石存放场等地冲尘;井下充电硐室内的防尘;副井底绕道以及副井底至调度站范围内的冲尘;顶底盘车场摘挂地点前后20m范围内冲尘;十准备工区:安装面、回撤面施工范围内防尘;十一巷修工区:扩修地点净化水幕的安设使用;扩修地点前后100m范围内冲尘;十二防冲工区:施工地点前后20m范围内的防尘,采煤工作面煤层注水及注水台账填写;三、矿井永久性防尘水池容量不得小于200m3,且贮水量不得小于井下连续2h的用水量,备用水池贮水量不得小于永久性防尘水池的50%;四、轨道大巷、胶带大巷、回风大巷、采煤工作面两顺槽、掘进巷道、煤仓放煤口、卸载点等所有能产生粉尘和沉积粉尘的地点都必须敷设防尘管路,并安设支管和阀门,支管应安设到距使用地点不超过30m;有皮带运输的巷道至少每隔50m设置一个三通阀门,其它巷道至少每隔100m设置一个三通阀门;防尘管路要吊挂或垫起,达到平直,并进行防腐处理,采掘工作面供水管路必须安装水压表和水质过滤器,水压不低于1.5MPa,水质过滤器每天冲洗一次,并有记录;五、采煤工作面防尘一采煤工作面每循环冲尘一次,轨道顺槽每五天至少冲尘一次,皮带顺槽每天冲尘一次;二采煤工作面轨道顺槽距门口50m范围内安装1组净化水幕,距工作面30m范围内安装1组自动净化水幕;皮带顺槽距工作面30m、50m范围内各安装1组自动净化水幕,距工作面100~200m 范围内设置一处防尘网,距工作面回风口联络巷30~50m范围内安设一组自动净化水幕;净化水幕要灵敏可靠,使用正常,覆盖巷道全断面,喷头使用铜质单孔喷头;三采煤机必须有内、外喷雾装置,使用二次负压降尘技术,喷嘴完好不堵塞,并要使用水电闭锁装置;采煤机内喷雾压力不得低于2MPa,外喷雾压力不得低于4MPa;综采面要设架间自动喷雾,实现降柱、移架同步喷雾,采煤机随机自动喷雾;放顶煤采煤工作面的放煤口,必须安装高压喷雾装置喷雾压力不低于8MPa;四转载机、破碎机、刮板输送机、皮带转载点必须设置自动喷雾喷雾压力不低于0.7MPa,位置恰当,使用正常;破碎机、转载机、皮带转载点必须安装防尘罩,转载点落差超过0.5m,必须安装溜槽或者导向板;五采煤工作面如遇断层等构造需爆破处理时,必须编制专门安全技术措施,无措施严禁装放炮,大块矸石严禁采用爆破方法破碎;并严格执行爆破前、后洒水冲尘、炮后检查有无撇炮、采煤机停机闭锁的安全规定,爆破前后采煤面内必须进行全面清扫浮煤,全面彻底冲尘洒水;工作面的防尘供水管路和防尘设施必须每天检查维护,保证完好;六制定专项煤层注水措施,及时进行煤层注水并做好记录;煤层注水过程中应当对注水流量、注水量及压力等参数进行监测和控制,单孔注水总量应当使该钻孔预湿煤体的平均水分含量增量不得低于 1.5%,封孔深度应当保证注水过程中煤壁及钻孔不漏水或者跑水;七防尘软管设置:在皮带机头处配备20mφ10防尘软管,工作面皮顺50m范围内配备30mφ10防尘软管,轨顺设备列车处配备30mφ10防尘软管,软管用加工的辊子盘好并有标识,防尘软管不得挪作他用;六、掘进工作面防尘一掘进工作面必须实行湿式打眼、放炮喷雾、冲刷巷帮、耙装喷雾、净化风流、放炮使用水炮泥、个体防护等综合防尘措施,并在规程措施中明确规定;二距掘进工作面30m、50m范围内各安设1组净化水幕,其中一组必须实现自动化;距巷道回风口50m范围内安设1组自动净化水幕;回风流距迎头100-200m范围内至少安设一组防尘网,工作面巷道长度不足100m时应沿回风方向顺序安装,防尘网和回风流喷雾位置可根据现场进行调整;净化水幕要灵敏可靠,使用正常,覆盖巷道全断面,喷头使用铜质单孔喷头;三锚喷巷道必须采用潮料、湿式喷浆;拌好的料应当手捏成团,打开即散、嘴吹无灰;喷浆点必须配备除尘风机,距离锚喷作业点下风侧100m内,应当设置2道以上自动控制风流净化水幕;四综掘工作面综掘机必须使用水电闭锁装置,皮带转载点要安装防尘罩和转载点喷雾;五煤和半煤岩巷道掘进工作面必须进行短壁煤层注水,并在迎头50m范围内设置煤层注水管理牌板;六炮掘工作面必须使用风水联动放炮远程喷雾装置,安设在距工作面10~15m范围内,能喷到迎头并覆盖全断面;水炮泥注水器距掘进工作面不得大于75m,每个炮眼内使用水炮泥数量不少于1块;放炮前后应对掘进工作面30m范围内巷道周边进行冲刷;耙装机必须安设耙装自动喷雾;七综掘工作面综掘机应当使用内、外喷雾装置和“长压短抽”综合防尘系统;掘进机内喷雾压力不得低于2MPa,外喷雾压力不得低于4MPa;内喷雾装置不能正常使用时,外喷雾压力不得低于8MPa;要使用水电闭锁装置,皮带转载点要安装防尘罩和转载点喷雾喷雾压力不低于0.7MPa;八防尘软管设置:在皮带机头处配备20mφ10冲尘软管,工作面50m范围内配备30mφ10冲尘软管,软管用加工的辊子盘好并有标识;皮带机头处防尘软管要求挂在皮带头处5m范围内,工作面冲尘软管要求安设在迎头处防尘管路上,防尘软管不得挪作他用;七、除尘风机使用管理规定一除尘风机在入井前使用单位必须对其进行防爆、绝缘性能检查,在确保各部件完好、试运转合格后方可入井;二通风防尘部对除尘风机建立台账,机电部对其进行编号管理,通防工区负责对新购置以及维修后交付的除尘风机进行日常管理;三除尘风机由使用单位安装、移设、使用和维护;四领取程序:使用单位提交领单→通风防尘部签字→通防工区签字发放;五升井维修程序为:使用单位装车升井运至机厂,机厂维修后经机电部、通风防尘部、通防工区验收合格,由施工单位交付通防工区;除尘风机在井下使用过程中以及升井维修过程中直至交付于通防工区之前均由使用单位负责管理;八、煤层短壁注水管理规定一全煤或半煤岩掘进工作面必须进行煤层短壁注水,快速封孔器必须在迎头50m范围内并煤层注水牌板;二注水方式:综掘工作面在迎头施工煤层注水钻孔,利用防尘水进行静压注水;炮掘工作面在施工完炮眼后,利用炮眼做注水孔进行静压注水;三综掘工作面短壁注水利用交接班时间进行,即上一班结束前,在迎头掘进方向均匀布置4个注水孔,安装煤层注水封孔器进行注水,孔深按当班进尺加0.5m确定钻孔深度,注水至少30分钟后方可开始掘进;每次注水孔不少于4个,注水压力不小于1.2Mpa,时间不少于30分钟;四炮掘工作面先施工注水孔,并进行注水的同时,再施工其它炮眼,在注水至少20分钟后再进行爆破作业;每次注水孔不少于4个,必须均匀分布,注水压力不小于1.2Mpa,时间不少于20分钟;五施工注水孔时要保持钻进方向与煤层方向一致,打眼时要选择煤壁坚硬的地点,以减少钻孔塌孔;现场必须配备齐全注水管路和注水阀门及相关配件,确保至少4个注水孔能同时进行注水;六煤层注水封孔器必须全部放在注水孔0.5-1.0m范围内,严禁露在孔外边;九、净化水幕及各类喷雾使用管理规定一主要进风巷道、主要回风巷道、辅助进风巷道、辅助回风巷道、采区进风巷道、采区回风巷道、风速大易产生粉尘的巷道必须安设手动或自动净化水幕,数量至少1组;所有水幕必须保证完好,使用正常;二各装载点、卸载点等均应设置自动喷雾降尘并设置防尘罩,喷雾压力不低于0.7MPa;转载点落差宜小于或等于0.5m,若超过0.5m,则必须安装导向板或溜槽;装煤点下风侧20m 内,必须设置一道自动控制风流净化水幕;三煤仓放煤口、溜煤眼放煤口以及地面带式输送机走廊,必须安设喷雾装置或者除尘器,作业时进行喷雾降尘或者用除尘器除尘;煤仓放煤口、溜煤眼放煤口采用喷雾降尘时,喷雾压力不得低于8MPa;四井下使用的自动喷雾必须要有煤安标志,防爆性能良好;十、巷道粉尘的冲洗一各单位按照防尘责任划分定期对分管区域内巷道进行冲尘并做好记录,不得有煤尘堆积现象;二矿井主要轨道大巷至少每月冲尘一次,主要回风大巷每10天至少冲尘一次,主要胶带大巷每5天至少冲尘一次;井下任何巷道不得有厚度超过2mm,连续长度超过5m,宽度2m以上的煤尘堆积手捏成团的不在此限;三井下所有设备、电缆等必须经常有人清洁管理,做到各种设备、电缆及各种小电牌和编码牌清洁卫生,做到物见本色,手摸无灰;十一、在水平、一翼、采区、采煤工作面进回风巷及煤和半煤岩掘进工作面必须按规定安设隔爆设施,分主要隔爆设施和辅助隔爆设施两种;一主要进回风大巷、采区进回风大巷安设主要隔爆设施;主要隔爆设施用水量按巷道断面积计算不得小于400L/m2,棚区长度不得小于30m,排间距为1.2~3m;二采掘工作面安设辅助隔爆设施,辅助隔爆设施采用易脱钩隔爆水袋,用水量按巷道断面积计算不得小于200L/m2,排间距为1.2~3m;同排之间的间隙与隔爆水袋同巷帮之间的间隙之和不得大于1.5m,特殊情况下不得超过1.8m;两个水袋之间的间隙不得大于1.2m;水袋边与巷帮、顶板之间的距离应不小于0.1m;水袋底部至顶板的距离不得大于 1.6m,否则必须在该水袋上方增设一组水袋;棚区长度不得小于20m;在应设隔爆水袋的巷道应设多组水袋,首列水袋在距掘进工作面或采煤工作面安全出口60~200m内安设,每组距离不大于200m;三隔爆水袋采用易脱钩的布置方式,挂钩位置对正,每对挂钩的方向要相向布置勾尖与勾尖相对,挂钩使用4~8mm的圆钢,挂钩角度为60±5度,弯勾25mm;四隔爆设施实行挂牌管理,牌板标明:地点、设施个数、棚区长度、水量、断面、组数等参数;隔爆设施每周至少检查1次,要经常保持设施的完好和规定的水量;五主要隔爆设施由通防工区安装、维护、管理;辅助隔爆设施由通防工区安装、回撤,采掘工区进行日常维护、管理;十二、粉尘测定一配备专职测尘员和测尘仪器,测尘员每个采区配备不少于1人,测尘仪器不少于8台;要建立独立的粉尘化验室,测定室、工作室要分开,并配备有分析天平、干燥器、烘干器、配件及维修工具等;二总粉尘浓度,每月测定2次;呼吸性粉尘浓度每月测定1次;粉尘分散度每6个月测定1次;粉尘中游离SiO2含量,每6个月测定1次,在变更工作面时也应当测定1次;三采煤工作面回风巷、掘进工作面回风侧距回风口10~15m 应当设置粉尘浓度传感器,并接入安全监测监控系统;四粉尘测定结果要每月上报公司总经理、总工程师、通风防尘部和集团公司通风防尘部,由通防工区负责存档备查;十三、做好个体防护,采掘工作面内的作业人员、回风流中的作业人员及在有粉尘产生点工作的人员必须佩戴防尘口罩,并及时更换防尘滤纸;十四、每月要有详细的防尘作业计划和工作总结,并备有以下资料,明确人员进行管理:一防尘系统图;二防尘设施牌板;三测尘台帐;四防尘管路台帐;五采掘工作面防尘措施台帐;六防尘设施、防尘管路检查记录;七巷道冲刷记录;八隔爆设施台帐;九大巷刷白记录;十仪器维修记录;十一测尘报表;十二煤层注水台帐、记录;十五、通风防尘部每月组织对矿井综合防尘管理制度的落实情况进行检查验收;十六、本制度自公布之日起实施;。
多措并举提升矿井综合防尘能力
4.1 掘进工作面防尘 喷雾降尘 (3)前探梁喷雾:
此种喷雾设计简单,效果良好,可广泛用于各种炮掘或综掘工作面放炮除尘和综掘作业防尘。具体作法:防尘前探梁采用3寸钢管加工制作而成(也可采用内置套管将喷雾安装在探梁内使用),设计长度为4米,钢管两侧为封闭式,并在一端开一进水口和水量控制阀门,在管子中间每1米开一组出水孔,共三组,每组三个孔,呈扇形布置,在孔口安装喷雾阀门和喷水头,洒水除尘,主要用在迎头后产生粉尘的地方,通过喷雾拦截粉尘,达到直接近距离降尘的目的,在炮掘、综掘、炮采工作面均有极大的推广应用价值。(该法在枣庄矿业田陈、滨湖、双合等矿推广应用,效果良好。)
一、矿井粉尘的产生及其危害
1.1.1 采煤工作面 采煤工作面产尘主要由摩擦和抛落引起。前者产生的大颗粒粉尘较多,后者产生的呼吸性粉尘较多。但采煤机截煤产尘相对于其他工序来说,摩擦为产尘主因,其产生的呼吸性粉尘也较多,因此,应经常更换截齿才能保持截齿的锐利,减摩擦产尘量。
一、矿井粉尘的产生及其危害
四、先进的防尘设施、设备与技术应用
4.1 掘进工作面防尘 喷雾降尘 (1)综掘机环状刨头喷雾:为解决掘进机自带喷雾易堵塞、雾化差、灭尘效果不理想的问题,可设计使用掘进机刨头环状喷雾装置,该装置能覆盖整个刨头,灭尘效果良好。 (2)综掘机卷吸控尘式喷雾:是目前最理想的掘进机降尘技术。该技术自改革综掘机的外喷雾着手,采用卷吸控尘式喷雾降尘技术,让其外喷雾既主动接近尘源,又不易被破坏,并能封闭尘源加以扑灭。这项技术不仅能够将粉尘特别是呼吸性粉尘控制在其中,使其不能向外扩散,降尘效率特别高。 山东省煤炭科学研究所和兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿、济宁市鹿洼煤矿研究的综掘机卷吸控尘式喷雾降尘技术,采用一种特殊的喷嘴,使喷出的雾流在尘源周围产生局部控制捕尘区域,降尘率达到90%以上,是目前最理想的掘进机降尘技术。 此项研究课题要解决的问题就是对刨头产生的粉尘进行捕捉就地雾捕沉降。为了使喷嘴固定可靠,要将喷嘴牢固地焊接在掘进机或者专门设计的喷嘴支架上。进水接口可以设置在喷嘴座的尾端或者侧面。侧喷嘴采用特殊材料及特殊工艺制造而成,根据阻尘的要求配备1~4个侧喷口,水流经过挡水环以后形成1~4个平面雾幕,能够阻止其中的粉尘向外扩散开来。中心喷嘴可以喷出20~一60°的锥形雾柱.起到主降尘的作用。
煤巷掘进工作面短壁注水技术的研究与应用
煤巷掘进工作面短壁注水技术的研究与应用周长国1,孟祥征1,田克武2(1.济宁矿业集团有限公司,山东济宁272000;2.济宁市国土资源局矿产资源开发技术服务站,山东济宁272000)摘要通过注水一方面湿润煤体,使煤体被水包裹起来,煤体塑性增强、脆性减弱,减少破煤过程中煤尘的产生;另一方面润湿并粘结原生煤尘和放炮过程中产生的煤尘,使其丧失飞扬能力。
关键词煤巷掘进工作面短壁煤层注水中图分类号TD714+.4文献标识码B济宁矿业集团霄云煤矿位于金乡煤田。
金乡煤田含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组,共含煤19层,煤层平均总厚9.86m,矿井主采3煤,3煤平均厚度3.49m,占可采煤层总厚的50%,具有分布广、埋藏浅、储量大的特点。
3煤干煤吸氧量为0.61ml/g,最短发火期84天,属自燃煤层。
矿井为低瓦斯矿井,各煤层均具有煤尘爆炸危险性。
1霄云煤矿煤尘治理措施霄云煤矿严格按照集团公司标准采取防尘措施,建立了净化风流、转载点喷雾、支架喷雾、湿式打眼、爆破使用水炮泥、装煤洒水、定期冲刷巷道、潮料喷浆并使用除尘风机、个体防护及安设隔爆设施等综合防尘措施。
降低了工作面一次尘源。
不断加强防尘管路的检查和维护,保证工作面及生产系统的正常供水。
加强粉尘的冲刷,定期冲刷巷道粉尘,消灭粉尘堆积现象,保证了矿井的安全生产。
自揭露煤层以来,霄云煤矿在煤巷、半煤岩巷推广应用短壁煤层注水技术,起到很好的除尘效果。
2煤巷掘进工作面短壁注水技术的研究应用2.1短壁注水技术工艺原理煤巷掘进工作面短壁煤层注水是在煤巷掘进工作面中垂直掘进煤壁或与其倾斜打钻孔进行注水。
通过注水一方面湿润煤体,使煤体被水包裹起来,煤体塑性增强、脆性减弱,减少破煤过程中煤尘的产生;另一方面润湿并粘结原生煤尘和放炮过程中产生的煤尘,使其丧失飞扬能力。
2.2注水封孔器及其原理注水采用ZF-A16型煤层注水封孔器,封孔器外径:30mm;长度:1500mm;工作压力:1 20MPa;导向套直径:30mm;膨胀体内径:22mm;膨胀后外径:52mm。
例析钻孔孔径对预抽煤层瓦斯的效果
例析钻孔孔径对预抽煤层瓦斯的效果在各种煤矿灾害中,瓦斯灾害是我国煤矿安全生产的最大灾害,我国是煤与瓦斯突出灾害最为严重的国家。
因此,采取有效的措施治理煤矿瓦斯灾害尤其是煤与瓦斯突出灾害,对于保障矿井的安全生产具有重要的意义。
预抽煤层瓦斯是区域防突的两种基本措施之一,但影响钻孔预抽煤层瓦斯效果的因素较多,且不同矿井的实际生产条件不同,需要结合矿井的实际条件制定符合本矿井的钻孔瓦斯抽采参数。
本文结合青龙煤矿的具体情况,现场考察了钻孔孔径对预抽煤层瓦斯效果的影响。
1、矿井概况1.1煤层赋存状况。
青龙煤矿位于贵州省毕节市黔西县,属煤与瓦斯突出矿井,核定生产能力120万t/a,绝对瓦斯涌出量165.56m3/min,相对瓦斯涌出量80.65m3/t。
矿井可采煤层为16、17、18号煤层,M16煤平均厚度为2.88m;M17煤平均厚度为1.2m(M17煤部分地点缺失),该煤层属于不稳定煤层;18煤平均厚度为3.18m。
16、18煤属于较煤层稳定。
16煤层最大瓦斯含量为19.5m3/t;17煤层最大瓦斯含量为13.5m3/t;18煤层最大瓦斯含量为24.4m3/t。
1.2现行瓦斯治理措施。
随着煤矿开采深度增加,煤层瓦斯含量及煤层瓦斯压力增大,瓦斯治理时间长,治理瓦斯任务不断加重。
该矿在瓦斯治理的過程中始终采取多措并举,不断探索,寻求有效的瓦斯治理体系和技术。
目前在我矿主要采取以下措施进行瓦斯治理,取得了较好的瓦斯治理效果:a、开采保护层,利用上保护层开采治理下邻近层瓦斯。
b、穿层、顺层钻孔预抽煤层瓦斯。
2、钻孔孔径对预抽煤层瓦斯效果的影响2.1现场设计情况。
为了考察钻孔孔径对预抽煤层瓦斯的影响,在青龙煤矿11613底抽巷设计一组孔径为75mm钻孔,设计7个钻孔,终孔间距为6m;一组孔径为113mm钻孔,设计5个钻孔,终孔间距为8.5m,对两组钻孔抽采参数进行比较。
钻孔设计布置图如下所示:图1 75mm孔径钻孔设计布置图图2 113mm孔径设计钻孔布置图75mm钻孔采用ZDY-750钻机进行施工;113mm采用ZDY-3200S或ZDY-3500型钻机进行施工。
薄煤层短壁注水在田庄煤矿的应用与探索
山东 省 田庄 煤矿 隶属 于山能 临沂矿业 集 团公 司 ,
主采煤层 为 1 6上煤 、7煤 , 1 煤层 平均厚度 为 12 m和 .2 0 9 m, .7 煤尘爆炸指数分别 为 4 .9 7 8 %和 4 . 6 , 有 4 0% 具 强烈的爆炸性 。煤层 自燃发 火倾 向为 Ⅲ类 不易 自燃 ,
属 于 低 瓦 斯 , 冲击 地 压 威 胁 矿 井 。 无
2 降 尘 新 工 艺 的 应后退式采 煤法 。采 煤 工艺为炮采 , 人工 打 眼、 破落煤 、 煤机 ( 爆 采 人工 ) 装
煤、 液压支架 ( 单体 液压 支柱 ) 支护 顶板 。全 部垮 落法 管理顶 板 , 原煤经刮板输送机运至运输 中顺槽 , 载至 转 胶带输 送机运输 。 掘 进工艺为炮掘 , 半煤岩巷道采用 打眼放炮破 煤 , 机械扒装 , 刮板机配合胶带机运输 , 全岩 开拓巷道采 用
件。
煤层短壁注水 , 在 回采工 作面通 过 钻孔并 利用 是 外 界压 力将水 注入 即将 回采 的煤层 中, 注水 时先 垂直
田庄煤矿针对 采煤 和掘 进 的工艺 特点 , 制定 了严 格的综合 防尘措施 , 中巷 道定期 冲刷制度 , 其 矿井 总 回
风巷每月 冲刷一次 , 区回风巷 每周冲刷一 次 , 采 采掘工 作面班班 冲刷 , 有效 杜绝 了粉尘堆 积 。优化通 风系统 , 合理分配风量 , 掘进 工作 面 风速 一般在 0 5m s 使 . / 左 右; 采煤 工作面 风速控 制在 12 / 左右 , 而有 效地 .m s 从
矿 车运 输 。 1 综 合 防 尘 现 状
短壁注水的技术规范
新三矿采煤工作面注水管理规定
一、施工标准:
1、注水孔为三花眼形式布置,钻孔方向垂直煤壁,倾角10°,开孔位置上排孔距煤层顶板1m,下排孔距顶板1.6m,孔径42mm,孔深4米,孔间距为10m,工作面最两端的注水孔分别距上下顺槽5m。
钻孔布置详见示意图。
2、注水量为0.15 m3~0.2m3/min,注水时间0.3~0.5h/孔(20min~30min)。
3、注水时压力不得低于4MPa。
4、注水要求达到注水孔周围煤帮或采煤工作面煤壁出现“挂汗”现象或经分析煤体水分率不低于4%(或水分增加率达到1%~2%)
二、注水施工程序:
1、每天早班交接班后,采区负责施工注水孔,并准备好与封孔器连接的管路。
2、注水工检查注水压力表读数是否达到4MPa,并负责准备封孔器和注水工作。
3、注水结束标准为:注水孔两侧煤帮或工作面煤壁出现“挂汗”现象。
4、通风区注水人员负责填写注水工作记录,并有采煤班当班班长签字。
三、处罚办法:
1、通风区未安排注水人员进行采煤工作面煤壁注水的,将依据细则对主管区队长进行处罚。
2、注水工未及时进行注水工作的,按“严重三违”论处。
3、采煤区未安排打设注水钻孔的,将依据细则追究并处罚采煤区主管区长和当班班长。
4、安监科要对注水工作进行现场验收,对不合格的注水施工,要及时向调度室汇报。
四、本规定自审批之日起执行。
基于煤层次生裂隙的短壁静压注水研究
的实 践意 义 。
的渗 透 到煤 体 中 。 层裂 隙 、 隙 的发育程 度是影 煤 孔 响煤 层 注水难 易程度 的首要 因素 ,煤 层次 生裂 隙 由于矿 山压力 的作用 , 隙发 育 、 隙率 高 , 裂 孔 因此 煤层透水性强 , 水易于注入 , 注水压力低 , 加上静 压水 的压 裂作 用 , 大大增 强煤 体 的透 水性 , 高 可 提
3 6
di1 9 9jsn17 — 9 32 1 .10 4 o: 3 6/i .6 2 9 4 .0 0 .1 0 .s 1
能 源 技 术 与 管 理
2 1 年第 1 0 1 期
基于煤层次生裂隙的短壁静压注水研究
孔 凡虎
( 山东 省 枣 庄 市 金 庄 生建 煤 矿 , 山东 枣 庄 2 7 0 ) 7 1 0
深 以后 , 冲击地 压 的强度 和破 坏 程度 不断 增 大 , 给 安 全生 产带 来很 大威 胁 。 层注 水 , 以降低 了岩 煤 可
煤层 注水 的难 易程 度也就 是煤 体湿 润 的难 易
程度 , 主要含 义是 水是 否容易 进入 煤体 的 裂隙 、 其 孔隙, 在某 些 隋况下 , 还应 该包 括水 是否 容易从 煤 体 的部分 裂 隙中泄漏 流失 的内容 。 在煤 层注 水时 , 如果 水很 难进 入煤体 的裂隙 、L , 孑 隙 或水很 容 易从
难 以渗透 , 故注 水应施 加一 定压 力 , 能将水 有效 才
煤 矿 已经有 了广 泛应用 ,但 是 随着综 采水 平 的普
遍提高, 长钻 孔煤 层注 水技术 的 注水压 力 、 封孔 工 艺 、 水方法 及装 备上 的 问题 越来 越 突 出 , 注 严重 制 约煤层 注水 防尘 技术 的发展 。金 庄生 建煤 矿 主采
煤层注水可注性鉴定报告
XXX煤业有限公司煤层注水可注性测试报告编制人:通风副总:通风矿长:总工程师:二O一六年五月XXX煤业有限公司煤层注水可注性测试报告一、交通位置XXX煤业有限公司位于灵石县城东南方向一带,行政区划属灵石县南关镇管辖。
井田地理坐标:该矿向西17Km可达大运公路和南同蒲铁路线上的南关站,高速公路仁义口距井田约3 km。
交通较便利。
二、煤层概述XXX煤业有限公司按照初步设计开采10号煤层,采煤工作面均采用长壁综采采煤法,顶板管理采用全部垮落法。
支护方式采用锚网喷加锚索支护。
根据山西煤矿矿用安全产品检验测试中心2010年2月4日测试结果:10号煤层火焰长度55mm,最低岩粉用量70%。
依据AQ1045-2007《煤尘爆炸性鉴定规范》,判定该矿10号煤尘有爆炸危险性。
10号煤层吸氧量0.6396cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅱ类,自燃倾向性质为自燃。
依据GB/T20104-2006《煤自然倾向性色普吸氧鉴定法》,判定该矿10号煤层自然倾向性等级为Ⅱ类,属于自燃煤层。
采煤工作面在回采时会产生大量煤尘,污染环境,给作业工人带来一定的身体危害,长期吸入,会引起尘肺病,因此,应对其引起足够的重视,并采取相应措施,加以防范。
煤层注水是减少采煤工作面粉尘产生的最根本、最有效的措施。
通过煤层注水一般除尘率可达60%~80%,煤尘注水实施较好的工作面,可以将总粉尘浓度减少75%~85%,呼吸性粉尘浓度减少65%以上。
煤层注水是通过钻孔将压力水注入煤层中,使煤层得到预先湿润,增加煤体的水分,减少采煤时粉尘产生的一种技术措施。
在回采工作面回采前首先对10号煤层进行煤层注水可注性测试。
三、测定方法煤层注水可注性判定指标包括:原有水分(W)、孔隙率(n)、吸水率(δ)、坚固性系数(f)的测试计算。
根据《MTT1023-2006煤层注水可注性测试方法》对煤层取样的要求分别在10号综采工作面和轨道顺槽内均匀布置采样点取样。
1、原有水分的测定根据《MTT1023-2006煤层注水可注性测试方法》7.1原有水分测定要求,利用CSD20M矿用本安型水分测定仪,10号煤原有水分W为0.61%。
赵坡煤矿薄煤层炮采工作面短壁快速注水技术实践
水封孔器孔 口单 向阀打开 开始注水 , 到煤体渗水时 待 关闭球型截止 阀停止注水。 33 短壁快速 注水参数的选取 . ( 下转第 4 9页)
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2 8 第1 0年 期 0
34 在复杂地 质构造 时采取的有效措 施 .
东撼晨 斜技
4 9
() 1断层。根据两巷揭露和地质资料分析 , 该工作
面大部分断层属于走向断层 , 且为正断层 , 其处理方法 如下 : 当断层落差 大于采高 , 碎带宽度 大 , 破 顶底 板坚
层 注水 封 孔 器 型 号 为 z 一 2 FⅡ 2型 , 水 封 孔 器 直 径 注
3m , 5 m 煤层 注水封孔器带封 孔功能 , 球型 阀控制 , 供压 力水后注水封孔 器膨胀封 住注水孔 , 随水压 的上 升注
作者简介 : 志强(92一) 男 , 李 17 , 山西 省平 遥县人 , 工业 工程硕 士, 工程师 ,97年毕业于河北建筑科技学 院采矿工程专业 , 19 现任山东丰
132工作面位 于矿 井东翼 13 区西部 ,6 60 6采 13采 区运输平巷 西部 , 工作 面北 侧东部 为 133工 作面未 60
R - 8/0 B 0 20清水 系统 , 作面 分三段 进行 注水 , 工 每一 封孔注水器负责工作 面长度的 13 / 。用高压水管 将钻
采实体、 西部为井 田边 界 ; 北与休城 矿相邻 ; 作 面南 工
侧西部为黄坡村 保护煤 柱边 界 、 部为 131工作 面 东 60 采空区; 工作 面上方 为 13采空 区。倾斜 长壁 对拉 面 2 开采 , 工作面宽度平均为 25 倾斜长为 15 。 2 m, 30m
煤层短壁注水在掘进工作面中的应用
险, 煤层开采后在 开采 区间附近 的顶板 、 底板 中形成应
力降低区, 位于应 力降低 区内的被保 护层所承受 的应 力下降 , 发生冲击地压 的危险程度也减小。 32 防范冲击地压的解危措 施 .
解危措施是 战术性 的 , 旨在对 已经形 成冲击地 压
4 防范冲击地压的防护措施 防护措施是被 动的, 目的是在 发生小 规模 冲击地 压时 , 尽量避免 和减 轻危害程度 。在有 冲击 地压 的深
裂 隙发育 , 顶板压力 增大 , 还有可能 揭露小断层 , 因此 掘进施工 中防治瓦斯 及加强煤 尘 管理成 为工 作 之重
点。
2 煤 层短 壁 注 水原 理
矿井煤层 自然发火倾 向性 严重 , 属二类 自燃 , 3上
煤层的最短 自然发火期 为 3d 3 9 ; 下煤层 的最 短 自然发
作面实行 了煤层注水 , 产生 了较好 的作用和社会 效益。 关键词 煤层短壁注水 掘进 应用
B
中 图分 类 号 T 74 . D 1 4
文 献标 识 码
1 煤岩层赋存特征及地质情况 11煤岩层赋存特征 .、 三河 口矿业有 限责任公 司 的矿 井属低 瓦斯 矿井 , 但矿井部分 区域 瓦斯 涌出异 常 , 井二水平及二 采 区 矿
应力集 中区中借助 于爆 震波 的影响 , 为诱 发强度较 人
小 的冲击地压 , 从而避免发生程度较 大的冲击地压 。 大孔 径钻孑 卸压和巷道卸 压也是解危措施 。 L
由于地质条件 和生产 技术 条件 的复杂 性 , 目前 的 技术还不能确切 掌握发生 冲击地压 的时间和地点 , 因
l6 8
东 斜技 撼晨
2 8 第5 0年 期 0
煤层 短 壁 注水 在 掘进 工作 面 中的应 用
短臂注水技术在薄煤层掘进工作面中的应用
杜 厚 亚
( 山东省滕 州曹庄煤炭有限责任公司 , 山东 滕 州 I 2 7 7 5 1 9 ) 摘 要: 针对短壁煤体注水的适应条件 、 注水工 艺进行 了全 面阐述 , 并根据 实践对掘进 工作 面煤体注水效果进行 了分析 , 提供 了合理 的检查 方法, 对进一步落 实薄煤层 掘进 工作面煤体短壁注水具有一定的指 导意义。 关键词 : 薄煤层 ; 短壁注水; 注水 工艺; 注水参数; 注水效果
山东 省滕州 曹庄煤 炭有 限责 任公 司 目前 开采 的煤 层为 1 2下 3 . 5封 孔 煤, 其煤尘爆炸指数为 4 4 . 2 9 %, 具有 煤尘 爆炸危险性 。1 2 下煤 结构 ①煤 层注水封孔器工作原理 简单 , 节 理发 育 , 煤层 硬度 f - 1 . 5 , 原煤 水份 为 0 . 7 7 2~1 9 %, 平 均 导人体前段 便于将 封孔器装入 钻好 的孔 内 ,中心是 喷头出水 1 . 6 4 %。为遏制煤尘爆炸事故的发生 , 公 司从源 头抓 起 , 对掘进 工作 口, 当顺序阀开启后为向煤层注水提供通道 , 顺序 阀的功能是 : 当压 面采用煤层 短臂注水 , 进行湿 润煤体达 到减少产尘量 , 杜 绝 了煤尘 力 水注入时 , 封闭 喷水 口, 使膨胀 管构成 的膨胀 腔 内压力 迅速上升 事故 的发 生 , 收到 了较好 的效果 封孔器迅速膨胀 ( 管体直径变大 , 长度变短 ) 使其外径紧压在煤层钻 1煤 层 注 水 防 尘 机 理 及 可 注 条 件 分 析 好 的孔壁 内 , 将封孔器牢固的锁于孔内 , 腔 内压力继续 升高 , 当压力 煤层 注水 防尘 是通过钻孔 利用水 的压力注入 即将 回采的煤层 大 于顺 序 阀调定 值时 , 顺 序 阀开启通 过喷头向煤层注水 , 注水 作业 中, 增加煤 层 的水分 , 使 煤体得 到湿 润降低掘进 时煤体产 生浮游煤 完 成后 , 切断水源 , 封孔器膨胀体 直径缩小 , 长度变长 , 封孔 器便可 尘 的能力 。 煤层 的裂隙性 和孔 隙性 是水通 过钻孔 能进入煤体 的先决 以从煤层 中抽 出, 整理后 以备再用 。 条件 。 注入 煤层 的水 , 能沿着阻力小 的大裂隙流动 , 然后再进入 阻力 ②封孔器选择 较大 的小裂 隙流动 , 同时或其后通过煤 的孔 隙向煤体 内部渗透并储 采用橡胶 封孔 器封孔型号 , 封孔深 度依据现场生产实 践对 裂隙 存于孔 隙和裂 隙之 中。1 2下煤层位于太原组的 中部 , 上距 3 下煤层 发育 的煤层封孔应 深一些 , 反之应浅一些 , 以能在最 短 的时间内完 9 2 . 1 O m一1 0 7 . 1 0 m , 平均 9 9 . 8 6 m。 下距 1 6煤层 4 6 . 7 0 m~5 6 . 5 2 m, 平均 成规定 的注水量 , 使既定 范围内应湿润 的煤体 得到充分湿 润 , 而钻 5 1 . 6 1 m, 煤层本 身具有 裂隙和孔 隙 , 这是煤的结构特征。 孑 L 前端 的煤体被湿润的深度尽可能小 , 为合 理的封孔深度。钻孔长 2煤 层 注水 方式 的选 择 度小于 2 m时 , 封孔深度可取 l m左右 , 钻孔长度大于 2 m时 , 封孑 L 深 由于 1 2下煤平 均厚 度在 0 . 8 m左 右 , 沉积不稳 定 , 掘进工 作面 度 可 取 1 . 5 m左 右 。 煤层倾角变化较大 , 可预计 性差。 为达到方便 、 快捷 、 实用的 目的 , 选 ③封孔方法 择短臂注水方式 , 利用煤层注水泵通过钻孔对工作 面前方煤壁实施 钻孔注水采用水力膨胀式封孔器较 为理想 ,我们采用 Z F — A型 动压 注水 , 达到湿润煤 体 , 减小产尘量 的 目的 , 其优点是 : ① 注水时 水力膨胀式封孔器 , 注水 时将封孑 L 器与注水 管路 连接起来 送至预定 间短 、 湿 润均匀 ; ②可 以直取 防尘管路 中清洁水 。 的封孔位置 , 通过高压胶管与水泵或静压水管连 通 , 供水后 , 供 水后 3注 水 工艺 压力水进入封孔器膨胀胶 管 , 从喷嘴流 出 , 并产生压力降 , 膨胀 胶管 3 . 1 注水 钻孔 参数设计 在水压作 用下膨胀封住 钻孑 L 。注水结束后 , 关 闭截止 阀, 打开卸 压 ①钻孔孔径 : 4 2 a r m, 其依据为采用的橡胶封孔器封孔直径。 阀, 膨胀器将 随压力下降 和消失而恢复原状 。将 封孔 器从 钻孔 中拔 ②钻孔孑 L 深为超 出最深炮眼 的眼深( 淘槽 眼) 2 0 0 m左右 。 出, 依次对逐个钻 孔注水 , 封孑 L 器之所 以能封住钻孔 而且不被钻孔 ③钻孔倾角 : 垂直煤壁 。 内的压力水 的推力推 出 , 是靠胶 管膨 胀对钻孔壁产 生的压力 , 压力 ④钻孑 L 开孑 L 位置在巷道断面煤层厚度 的中心布置 , 倾 向与煤层 越 大 , 封 孔 器 在 钻 孔 内 的静 摩 擦 力 越 大 , 固定 的 越 牢 固 。
科技成果——低渗煤层脉冲水力切槽致裂增透瓦斯高效抽采技术装备
科技成果——低渗煤层脉冲水力切槽致裂增透瓦斯高效抽采技术装备技术开发单位煤炭科学技术研究院有限公司安全分院适用范围该技术适用于具有底板抽放巷的单一或者多煤层开采条件下的条带掩护掘进。
注意事项:(1)切槽钻孔与压裂钻孔的合理优化布置需要根据现场实际情况和试验考察进一步确定;(2)采用底板岩石巷道治理煤层瓦斯的前期经济投入较传统方式偏高。
成果简介1、建立了煤层内预制切槽导向水压致裂的卸压增透模型,分析了煤层切槽与水压致裂的应力损伤联控机制,采用RFPA-2D分别模拟分析切槽、压裂以及切槽-压裂联合作用下煤体裂隙扩展与应力变化规律,对比分析了切槽-致裂损伤联控机制与优势;2、研发了高压脉冲水射流振荡发生装置,优化了脉冲振荡发生装置的结构参数,分析了高压水射流的脉冲特性与冲击致裂响应特征,匹配了钻孔内脉冲水射流切割与水压致裂关键参数,对比分析了脉冲压力损伤致裂特性;3、提出了脉冲水射流切槽卸压联合脉冲水压致裂的增透技术,提高了穿层抽采钻孔瓦斯抽采能力与抽采范围。
关键技术1、在山西平舒煤业有限公司现场试验,基本实现了钻孔瓦斯抽采流量提高1.4-2.9倍,煤体透气性系数平均增大85-89倍,抽采有效影响半径提高2-3倍,抽采达标时间可缩短28%以上;2、在山西平舒煤业有限公司现场试验,钻孔施工量可减少量30%以上;3、在山西平舒煤业有限公司现场试验,采用低渗煤层切槽致裂增透瓦斯高效抽采技术可增加2.36Mm3的瓦斯,实验矿井抽出瓦斯主要用于发电利用,直接获利944万元。
应用情况该技术在山西平舒煤业有限公司现场试验取得成功,对提高阳泉矿区低渗煤层瓦斯抽采效果,消除煤巷掘进突出危险性和保证矿井生产安全具有重要现实意义。
主要社会效益包括提高煤炭与瓦斯(煤层气)资源的采出率、实现煤炭资源安全高效开采及科学治理瓦斯的理念、为解决高瓦斯低渗透煤层安全高效开采问题提供瓦斯治理技术借鉴。
该技术为全国具有相似条件的各矿区的煤炭资源开采的瓦斯治理及高效抽采,提供了一条新途径,具有广阔的应用前景。
煤层注水技术应用与效果
1煤层 注水技术应 用
后 , 闭排 气 管 阀 门 。 着 便 可 启 动 注 水 生 。 关 接 1 1注水 原理 . 泵 , 开 出水 管 阀 门 , 可 向煤 层注 水 , 打 便 一 煤 层 注 水 是 回 采 前 在 煤 层 中 预 先 钻 次 可 向 多个 钻 孔 同 时注 水 ( 常 为 五 个 )注 4 煤层注水 应用的注意事项 通 。 孔 , 高 压水 ( 将 水压 约 8 5 a 注入 煤 层 , 水时 , 孔 器 要 有 专 人 负 责 控 制 , 握 注 水 ~1 MP ) 封 掌 () 1 合理 控 制 注 水 量 。 层 注 水 量 与 煤 煤 增 加 煤 层 水 分 , 而 改 变 其 物 理 力 学 性 质 情 况 。 从 注意 观 察压 力 表 , 当压 力上 升 至8 a 层 厚 度 、 度 , 水 眼 间 距 、 度 等 有 关 。 Mp 硬 注 深 应
一
根 据 不 同的 工 作 面 现 场 , 理 控 制 注 水 量 。 合 如 果 过 量 注 水 , 容 易 造 成 煤 层 吸 水 过 多 则
甚 至跨 落 。 () 强采煤工作面顶板 管理 。 2加 由于 注 水 后 煤 层 吸 水 而 变 松 软 , 层顶 底 板 受 压 煤
注 水泵 、 高压 管 路 、 孔 器 及 相 关 的 高 压 管 组 注 水 孔 开 关 , 行 下 一 组 注 水 孔 的 注 水 。 封 进 路 连接附件 、 开关 、 表 等 组 成 。 水 1 3注水设 备 1 . 注 水 设 备 主 要 由 电 煤 钻 , 层 注 水 泵 煤 (B - 3 1 型 , 5 Z 3 / 5 额定 工作 压 力为 1 Mp )封 5 a、
及 热 力学 性 质 , 达 到 减 少 回 采 过 程 中 粉 以 上 时 , 进 入 保 压 阶 段 。 压 的 时 间应 根 以 便 保 尘 的 产 生 , 低 煤 层 开 采 温 度 和 有 害 气 体 据 注 水孔 的深 度 、 层 的 硬 度 及 密 度 而 定 , 降 煤 的释放 , 防 煤矿井下灾害的 发生。 预 般 需 要 l h 当 工作 面 煤 壁有 “ ~2 。 出汗 ” 现 1. 注水 系统 2 象 ( 壁 大 面 积 渗 出 水 珠 ) 孔 内 水 压 与静 煤 或 注 水 系 统 由 矿 井 防 尘 管 路 、 业 地 点 压一 致 时 ( 量水 表 停 止 记 数 ) 即 可关 闭本 作 计 ,
掘进工作面短壁煤层注水实践与应用
掘进工作面短壁煤层注水实践与应用杨京春(万祥矿业公司东港煤矿,山东莱芜271103)摘要该文针对煤巷、半煤岩巷掘进工作面短壁煤层注水的适应条件、注水工艺进行了研究,并根据现场掘进工作面煤体注水效果进行了分析,对进一步实施煤巷、半煤岩巷掘进工作面煤层短壁注水具有一定的指导作用。
关键词掘进工作面煤巷、半煤岩巷短壁煤层注水效果检验中图分类号TD714+.4文献标识码A万祥矿业公司东港煤矿目前开采的煤层为2层、19层煤,煤尘爆炸指数分别为33.70%、35.16%,均具有煤尘爆炸危险性。
为了有效地防止煤尘爆炸事故,近年来东港煤矿对掘进工作面煤巷、半煤岩巷实施快速短壁煤体注水,收到了较好效果。
1注水工艺及参数1.1煤层概况矿井现可采煤层2层煤为稳定的薄煤层,煤层厚度为0.4 2.0m,倾角0 30ʎ,容重1.38t/m3,硬度系数f=3 4,煤层原始水分0.57%;19层煤为较稳定的中厚煤层,煤层厚度1.6 3.6m,倾角18ʎ 26ʎ,容重1.38t/m3,硬度系数f=1 2,煤层原始水分0.39%,适用于煤巷、半煤岩巷煤体短壁注水。
1.2钻孔参数⑴钻孔直径:采用YT-28型风钻,配Φ22mm的六棱中空钢钎打眼,选用Φ42mm的柱齿型钻头。
⑵钻孔深度:根据工作面循环进尺而定,一般为循环进尺的1.1倍。
⑶钻孔间距:根据煤层钻孔的湿润范围确定,通过现场注水试验观察,一般在0.5m左右。
1.3钻孔布置用YT-28型风钻配Φ42mm的钻头垂直煤壁打钻孔,根据掘进循环进尺的1.1倍确定钻孔的深度,煤层厚度小于1.5m时布置2个注水孔,大于1.5m时均匀呈三花型布置4个注水孔,钻孔间距不小于0.5m。
1.4注水方法采用ZF-A型Φ38ˑ800mm或Φ38ˑ1000mm水力膨胀式封孔器封孔,注水器与Φ16mm高压胶管连接在供水管路的三通阀门上,利用施工地点的防尘水同时对4个(2个)注水孔进行静压或动压注水。
1.5注水操作程序迎头放炮工序完毕或掘进机切割煤体完毕,首先支设好临时支护,然后扒装迎头的煤矸,再在迎头打好*收稿日期:2012-02-02作者简介:杨京春(1968-),男,助理工程师注册安全工程师,毕业于山东科技大学采矿工程专业,现任万祥矿业东港煤矿通防科长。
顺层钻孔预抽煤巷瓦斯抽采技术及应用
1 2
图 3 钻孑 L 布 置 剖 面 图
3
4
61
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1 8 -2 2
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l 6
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m :
考虑到设计钻孔径 向距离较 近 . 为 防止钻孔 割缝过程 中 穿孔及重复割缝 , 同时减少割缝时间 , 钻孔 割缝 时交错相 间 , 割缝参数见表 2 。
表 2 割缝 参 数
孔号
1 2 3 4 5 6
割缝 间距f m 1
4 4 4 4 4 4
S h a n d o n g I n d u s t ia r l T e c h n o l o  ̄
2 01 3正
山 东工 业 技 术
第8 期
时间。现场切槽参数设计 为供水压力 2 0 " 4 0 M P a , 振荡喷嘴直
径 2 . 5 — 3 . O mm: 供水流量 8 0 ~ 2 0 0 Um i n ; 切槽时间 1 0 - 2 0 m i n 。 在脉 冲射流作 用下 . 煤层 的卸压 范 围大幅增 大 , 空 隙裂
割缝次数
4 7 7 7 7 7
初始割缝距孔底距离( m1
0 7 3 4 2 4
综合考虑 己 1 5 — 3 2 0 2 0机巷煤层透气性 、 瓦斯含量 、 瓦斯压
力等因素 . 高 压脉 冲水 射流割缝 有效 影响半径定为 3 m。
2 . 3 钻孔布置
孔号
1
极薄煤层采煤工作面煤层短壁注水实践与探讨
图1 采 煤 工作 面炮 眼 布 置 图
由于煤层厚度为 0 . 6 m左右 , 采煤工作面采取三花 眼布置 炮眼 , 煤层注水选取上排 眼 , 采 取单排 钻孔布置 注水 , 注水间距 1 . 0 m。
2 . 2 钻 孔 参 数
( 1 ) 钻孑 L 直径: 选用 钻孔 直 径 为 3 8 a r m, 封孑 L 器直
关键 词
极薄煤层 短壁注水
实践
探讨
B d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 5— 2 8 0 1 . 2 0 1 3 . 0 1 . 1 2 8
中图分类号 T D 7 1 4 . 4
文献标识码
山东安 阳矿业有限责任公 司洪村 煤矿 目前 开采 的 煤层 为 6 、 1 8 层煤 , 煤 层厚 度均 为 0 . 6 m左右 属极 薄煤
2l 8
夯瞧晨 斜技
一
2 0 1 3 年 第1 期
件, 使封孔器便于携带操作 。
( 3 ) 注 水 工 艺 改 进
钻 孔 问距 , 1 . 0 m;
一
煤层厚度 , 0 . 6 m; 每米煤体 的注水量 , 取q t = 2 0 I f m 。
注水 时将封孔器通过液压枪 与液压 管路连接起来 送至预定 的封孔位置 , 通过高压胶管与液 压泵站连通 , 通过液压枪控制注水压力及流量 。封孔 器膨胀胶管在
一
( 3 ) 每孔 注水 时间 : 因受 生产 的制约 而必 须在 限 定 的时间内完成全部注水工作 , 在实际注水 中 , 常以煤 壁“ 出汗 ” , 即钻孔周 围煤壁上 渗出水珠作 为受 到充分 湿润 的标 志 , “ 出汗 ” 即可停止 注水 , 根据 现场 实践 , 单 孔 注水 时 间为 l ~1 . 5 m i n , 单 孔 注水循 环 时 间为 3~
煤层注水技术应用与效果
煤层注水技术应用与效果摘要: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。
对于薄煤层及倾向变化比较复杂的煤层,打眼深度一般在10m以内,每个孔距顶板0.5 m左右,间距6~8m。
靠近眼口2m,采用直径45mm的大钻头进行扩孔,以便安装封孔器。
煤层注水可行性分析
煤层注水可行性分析煤层注水是指通过向煤层注入水来增加煤层内部水压,改变煤层物理和化学条件,从而促进煤层气释放和采集。
煤层注水技术在煤层气开发中具有重要的作用,然而在实际应用中,需要进行可行性分析。
首先,煤层注水的可行性需要考虑煤层的特性。
煤层的渗透性是影响注水效果的关键因素。
如果煤层的渗透性较高,注水可以有效地增加煤层内部水压,并改善气体的运移条件;反之,如果煤层的渗透性较低,注水将无法有效增加水压,注水效果会大打折扣。
此外,煤层的储存条件、煤层气饱和度等因素也会影响注水的可行性。
其次,煤层注水的可行性还需要考虑注水对煤层气采集的影响。
注水可以促进煤层气的释放,提高采收率。
然而,在实际应用中,需综合考虑注水与采气之间的关系。
有时,过量的注水可能会导致煤层气的泄漏,减少采收率。
因此,在进行煤层注水可行性分析时,需要考虑合理的注水量和注水压力。
此外,煤层注水还需要考虑地质环境的条件。
地质条件是影响注水效果的重要因素。
例如,煤层注水的地层压力、地下水位、地下水含量等因素都会对注水效果产生影响。
在进行可行性分析时,需充分考虑地质条件的限制,避免发生不可预测的地质灾害。
在进行煤层注水可行性分析时,还需要综合考虑经济和环境因素。
注水技术需要投入大量的资金和人力,注水后的煤层气产量的提升是否能够抵消投入成本,需要进行经济评价。
同时,注水后可能会影响地下水环境,引起地下水质量变化等环境问题,所以在进行可行性分析时,还需进行环境风险评估。
综上所述,煤层注水的可行性分析需要全面考虑煤层特性、注水对采气的影响、地质条件以及经济和环境因素。
只有综合考虑这些因素,才能够判断煤层注水技术的可行性,并制定合理的注水方案。
近距离煤层开采老空水害及其治理技术应用
27 第2 0年 期 0
东 舛技 撼晨
7
近距 离煤层 开 采老 空水 害及 其 治 理技 术应 用
徐勤玉 , 仲全 , 王 刘胜 利
( 山东华源矿业集 团有限公 司, 山东 新泰 211) 729
摘 要 20 5月份 , 0 6年 华源公 司 40 E运输巷在沿四层煤 向东施 工过程 中, 46 多处 沿裂 隙和揭露断层处 出现淋水 , 通过分析认
二层煤开采后 , 高达 3 ,, 响 范围 内的顶板侏 罗 系 裂 O-影 红砂岩水将汇集到老空区, 形成 积水 ; 通过分 析 , 二层老空 积 水有 以下两种 情况 : 1顶板 完整时二 层积水 可能较小 ;2 () () 当裂隙或构造发育时积水量可能较大 , 应对 四层威胁就较 相 大, 且循环条件差 , 以静水储量为主。 准确 的预计积水 量及 其积水部位是 老空 防治工作的关 键也是难点。由于华源井 田构造 复杂 , 断层 较 为密集 , 造成
华源井 田二 、 四层煤 所属 沉积 地层 为 下二 叠统 的 山西
组, 、 二 四层煤间距仅 有 6 4 ~1m左 右 , 按矿 区裂高采后 比经 验值 1 5倍计算 , 四层 煤 回采后的 裂隙 高度达 3 m以上。超 0
过了二、 四层煤之间 的层 间距 , 即四层煤 采后通过 采动裂 隙
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的问题上 , 眼优先 , 打 确保 了工作面打 眼节数始终 保持在 9 o
节左右 。
有效隔离了炮 道和人行道 , 爆破落煤 全部集 中在 炮道 内。 使
。 。
4 二层老空水防治 4
.
1 防治 原 则
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摘要 : 根 据 山 西寿 阳段 王 煤 业 集 团段 王 掘进 矿 工 作 面煤 层 状 况 ,
通 过 合 理 利 用 掘 进 工 作 面 迎 头 浅 孔 抽 放 钻 孔 ,进 行 煤 层 注 水 施 工 工 天 , 煤层 原 生 水 分 为 3 . 1 2 %, 煤层总的孔隙率为 2 . 6 8 %, 艺, 优化煤层注水 参数 , 加 强 煤 层 注 水 管理 , 使 掘 进 工 序 产 尘 量 大 幅 度降低 , 收到了良好的效果。 关键词 : 掘 进 工作 面 利 用 浅 孔 抽 放钻 孔 煤层 注水 降 尘
-5 . 7 2 8 0 0 0
3 4 3 5 9 . 0 0 0 . 3 9 8 2 . 5 1 2
经 逐步 线 性 回 归看 出 2个 自变量 P M1 0 、 N O, 与 因变 量 P M2 . 5之 间相 关性 高。
NO2
. 9 8 1
. 1 5 6
变 量相 关程 度较 高 。因 此 , 删 去 变量 X 。 ( 即C O 浓度 ) , 再 次 以X , X 2 为 自变量 进行 回 归分析 , 得 到 回 归方程如 下 :
y =-5 6. 71 4+ 0. 9 8 1 X 1 + 0. 8 3 6 x 2
Mo d e I
C o e f i c i e n t s
( 上 接第 1 8 3页 )
别为 0 . 0 0 0<0 . 0 5 , 0 . 0 1 0<0 . 0 5 , 所以X 1 , X 2 自变量 对 于 因
表 3 . 1 C o e f i c i e n t s a
U n s t a n d a r d i z e d S t a n d a r d i z e d t S i g . C o l l i n e a r i b /
. 1 5 8
6 . 2 7 3 . 0 0 0 . 3 9 8 2 . 5 1
0 引言 掘 进 工作 面 作业 地 点相 对 狭小 ,各工 序 交叉作 业、 平 透 气 系数 大 大增 加 。使 用 Z QS 一1 5 O / 2 8型气 行作 业 较 多 , 高 瓦斯 矿 井 中又 常用 了工 作 面迎 头 浅孔 预抽 层 膨胀 变形 , 动 钻 机 , 施工 直 径 为 ①6 9 mm 钻 孔 。钻 孔 布 置在 该 区域 工艺, 因此 , 科 学 优 化掘 进工 作 面煤 层 注水 措 施尤 为重要 , 利 用工 作 面 浅孔 预抽 后废 弃 钻 孔 ,进 行短 壁 煤层 注水 , 增 内 ,对 浅 孔 瓦斯 抽 采 及掘 进 工作 面 短 壁 注 水 均 有较 好 的 加 煤 的水 分 ,从 而减 少 煤层 掘 进工 过 程 中煤 尘 的产 尘量 。 效 果。 若 瓦斯 抽放 钻 孔 与 注水 钻 孔 分 别施 工 ,一 方 面增 加 原 生煤 尘 处在 煤 体 内部 的缝 隙 中,在和 水 进 行 混合后 , 就 另 一 方面 , 抽 放钻 孔 与注 水 必 须 分开 施 会 发生 粘 结 , 这种 情 况下 , 在 煤块 破 碎 时 , 就会 大 大 降低 煤 了施 工钻 孔 数 量 , 工 , 若 同 时 施 工 , 会 造 成 抽 放 钻 孔 内水 量 增 加 , 影 响抽 放 尘 的飞扬 能力 , 这 样就 可 以减 少尘 源。 在 开 采煤体 时 , 煤体 受 到破 坏 的表 面 , 凹陷 的地 方 , 容 易有 水积 存 , 这 样也 可 以 效 果 ,而 受抽 放 负压 影 响 ,煤体 注 水 压 力 也 相 应 受 到影 煤层 内 的瓦斯 压 力是 注 水 的 附加 阻力 。 水 克服 瓦斯压 在 很 大程 度上 , 煤体 细 微颗 粒 的飞扬 , 减 少浮 尘 。 从 一 些实 响。 力 后 才 是注 水 的有 效压 力 ,掘 进 工作 面 进 行 了浅 孔预 抽 际 现 场 试 验 的具 体 情 况 来 看 : 当煤 层 的含 水 量 达 到 4 %
掘 进 工 作 面 短 壁 煤 层 注水 及 效 果 分 析
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基 于 瓦斯 浅 子 L 预 抽 钻 孔 技 术
郜 艳 丽 ( 辽源 职业 技术学院)
化 掘进 工 艺。煤 层 瓦斯 含 量 8 . 2 7 m3 / t , 自然 发火 期 为 7 0 煤 尘爆 炸 指 数 为 6 . 7 8 8 M 『 p a m/ s , 具 有 爆炸 危 险 性 , 局部 煤 质松 软 、 破碎 。 1 . 2 工作面钻孔布置 受采动影响 , 原 始 煤 体 及 囤岩 应 力 重 新分布 , 形 成卸 压 区和 应 力 集 中区 。在 卸压 区内煤
B
Co e f f i c i e n t s
B e t a
S t a t i s t i c s
T o l e r a n c e VI F
S t d E r5 6 . 71 4 9 . 9 O1
P M1 0 . 8 3 6 . 0 2 4 . 8 6 6
时, 煤 尘 的将减 少 8 0 %, 其 除尘效 果是 比较 理 想 的。 后, 瓦斯压力降低 , 再进行煤层注水 , 可 取 得 更 好 湿 润 效
果。 1 煤层 注水 实践 1 . 1 工 作面 概 况 1 5 0 4 0 5掘 进 工 作 面 煤 层 厚 度 为 1 5 0 4 0 5掘 进 工作 面利 用原 浅 孔 迎头 抽放 钻 孔作为 煤 3 . 1 9 ~ 5 . 0 2 m, 平 均厚 度 4 . 3 1 m, 结构简单 , 采 用 综 合 机 械 层注 水 孔 , 钻 孔参 数见 表 1 , 布 置 方式见 图 1 。