磁化水在煤层注水中的应用

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磁化水有什么用途及对人有哪些作用？

磁化⽔有什么⽤途及对⼈有哪些作⽤？磁化⽔是继碱性⽔后，⼜⼀种被⼈们熟知的功能⽔。

磁化⽔是让普通⽔以⼀定流速，沿着与磁⼒线垂直的⽅向切割，通过⼀定强度的磁场，普通⽔就会变成磁化⽔。

它的物理、化学性质与普通⽔相⽐有了质的差异。

⽬前被⼴泛应⽤在⼯业、农业等领域。

它有哪些作⽤及对⼈体有哪些好处呢？⼀、在⼯业上的作⽤磁化锅炉⽤⽔，以减少⽔垢。

磁化⽔已被⼴泛⽤于各种⾼温炉的冷却系统，对于提⾼冷却效率、延长炉⼦寿命起了很重要的作⽤。

化⼯⼚⽤磁化⽔加快化学反应速度，提⾼产量。

建筑⾏业⽤磁化⽔搅拌混凝⼟，⼤⼤提⾼了混凝⼟强度。

纺织⼚⽤磁化⽔褪浆，印染⼚⽤磁化⽔调⾊，都取得了很好的经济效益。

⼆、在农业上的作⽤⽤磁化⽔浸种育秧，能使种⼦出芽快，发芽率⾼，幼苗具有株⾼、茎粗、根长等优点。

⽤磁化⽔灌⽥，可使⼟质疏松，加快有机肥分解，刺激农作物⽣长。

常浇磁化⽔的⼤⾖、⽟⽶等农作物和萝⼘、黄⽠等蔬菜，产量可提⾼10～45%，⽔稻、⼩麦、油菜等作物可增产11～18%。

⽤磁化⽔喂养家禽家畜，可使禽畜疾病减少、增重快。

三、在医疗上的作⽤磁化⽔对治疗各种结⽯病症（胆结⽯、膀胱结⽯、肾结⽯等）、胃病、⾼⾎压、糖尿病及感冒等均有辅助疗效。

常饮有利于稀释⾎液、软化⼼脑⾎管、降⾎脂⾎压，动脉硬化和冠⼼病的风险。

四、⽇常⽣活中的作⽤⽤其洗脸洗头洗澡可美容护肤润发⽤磁化⽔洗⾐可提⾼⾐物洗净率，洗餐具则不⽤洗洁精（动物油脂除外），有效去除容器⽔垢。

⽤磁化⽔做饭⽶饭⾹甜可⼝泡茶味道更醇正对⼈体的好处1、含漱磁化⽔减轻喉咙痛及⽛痛，预防⼝腔疾病。

2、其渗透溶解能⼒远胜⾃然⽔，具有⼀定的溶⽯作⽤，常饮有助预防各种结⽯。

3、常饮能提神醒脑，改善睡眠质量。

5、醉酒能有效醒酒。

6、洗澡可改善过敏及⽪肤瘙痒7、常⽤其洗脸可以美容护肤观点：虽然磁化⽔有很多好处，但不是所有⼈都适合长期饮⽤，每个⼈的⾝体体质并不相同，磁化⽔不适合⾼龄⾻质疏松者及肠胃功能紊乱者饮⽤。

煤层注水在煤矿安全中的应用及效果浅析

煤层注水在煤矿安全中的应用及效果浅析一、煤矿安全问题的现状近年来，煤矿事故频发，已成为世界范围内的公共安全问题之一。

煤矿事故的直接原因是煤层存在的稳定性问题和矿井生产作业中的非正常状态，导致煤矿产生瓦斯、煤尘爆炸、坍塌等危险情况。

为了解决这些问题，煤层注水技术被广泛应用于煤矿生产过程中。

二、煤层注水技术的原理及特点煤层注水技术是指在煤层中注入水，从而实现煤层稳定、防治火灾和爆炸等危险情况的一种措施。

具体来说，煤层注水技术通过以下原理来实现：1.增加煤层饱和度煤层注水技术通过往煤层中注水，能够显著地增加煤层的饱和度，使岩石结构更加紧密，从而可以有效地控制煤层的稳定。

2.提高煤层的自燃温度经过注水处理的煤层可以明显提高其自燃温度，从而可以减少煤层自燃的风险。

3.防止煤尘爆炸煤层注水技术通过增加煤层中的水分含量，从而可以防止煤尘爆炸的发生。

煤层注水技术可以很好地隔绝瓦斯和空气，减少瓦斯矿井的剧烈波动，从而减少了瓦斯抽采的风险。

三、煤层注水技术的应用效果分析煤层注水技术在煤矿安全领域的应用已经受到越来越广泛的关注。

下面从煤矿生产领域的几个方面，来分析煤层注水技术的应用效果。

1.稳定煤层注水技术的应用可以提高煤层的稳定性，减少煤层开采过程中出现坍塌和山洪等自然灾害的风险。

2.防治火灾煤层中的火灾是煤矿生产中值得警惕的一种情况，而煤层注水技术能够提高煤层的自燃温度，减少其自燃的风险，有效地防治火灾的发生。

3.质量更高的煤炭注水后的煤层比没有注水的煤层更加紧密，煤炭的质量也更高，品质也更好。

4.降低煤尘爆炸风险注水后的煤层中更含水分，从而可有效地控制火灾或炭疽病的发生，减少煤粉尘的积累，降低煤尘爆炸的风险。

注水后的煤层中水分含量增加，空气与瓦斯分离，遏制了瓦斯扩散的风险，有效地减少瓦斯抽采的风险。

四、总结与展望作为煤矿生产领域中的一项重要技术，煤层注水技术在保障煤矿生产安全中发挥了不可替代的作用。

未来，随着科技的提升和需求的增加，煤层注水技术必将得到进一步的提高和完善，为煤矿生产提供更加确切的技术保障。

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。

矿井综采工作面煤层注水的设计及应用

矿井综采工作面煤层注水的设计及应用作者：谢忠领来源：《中国科技博览》2016年第13期[摘要]随着矿井综采机械化程度的不断提高，煤矿尘害问题日趋突出。

矿井综采工作面回采时产生的粉尘不仅影响作业环境、危害职工身体健康，而且能加速机械的磨损，在一定的条件下也会发生粉尘爆炸，酿成重大灾害，对职工的人身及矿井安全构成极大威胁。

煤层注水是综采工作面最有效的主动防尘措施之一；不但能有效减少综采工作面煤尘的产生，而且能够改变煤体的多种物理力学性质，减少煤层自燃发火，对综采工作面的安全生产具有重大的意义。

[关键词]综采工作面；煤层注水；防尘中图分类号：TD714.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0171-01一、煤层注水的方式设计及优缺点对比。

（一）按孔深设计可分为深孔注水和浅孔注水。

1、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。

一般孔深为L=L1-M（L：钻孔长度m；L1：工作面长度m；M：煤层透水性和钻孔方向有关的参数（煤层透水性强一般取1/3L1），孔径75～100mm，孔间距5～10m，开孔位置距地板高度小于1.5m，用水泥浆或化学材料封孔后即可开始注水，注水孔超前回采工作面煤壁20～50m为宜。

单孔应注水量（m3）Q=KLBMWq（K：孔漏水及钻孔前方煤体吸水系数，一般取1.1；L：孔深m；B：孔间距m；M：煤层厚度m；W：煤的密度，一般取1.3t/m3；q：吨煤注水量）。

高瓦斯、突出煤层可利用工作面两巷停抽的顺层抽钻孔进行合茬深孔注水。

2、浅孔注水是在综采工作面上出口向下5m至下出口向上5m范围，沿工作面倾向在煤层靠近中部的软分层中按间距3m布置注水孔。

采用气动手持式钻机或风钻垂直煤壁施工钻孔，孔径为42mm或70mm；孔深6～10m。

注水时，橡胶自动封孔器应伸入孔内不小于1.5m，单孔注水时间应上不少于60分钟。

当发现水由煤壁或相邻注水孔中流出时，或者工作面注水时发现煤壁严重片帮时，停止注水；注水孔应保持不低于2m的超前距。

磁化技术在水处理中的应用

置称为磁水器。按磁场形式的方式可将磁水器分为永磁式和电磁式两种；按磁场位置又可将磁水器分为内磁式和外磁式两种。永磁式和电磁式磁水器在间隙磁场强度相同的情况下效果相同，但各有特点。永磁式磁水器的最大优点是不需能源，同时结构简单，操作维护方便，但其磁场强度受到磁性材料和充磁技术的限制，且存在随时间的延长或水温的提高而退磁的现象。电磁式磁水器的优点是磁场强度容易调节，而且可以达到很高的磁场强度，同时磁场强度不受时间和温度影响，稳定性好，但其需要外界提供激磁电源。与内磁式磁水器相比，外磁式磁水器可能具有更大的优越性，其主要优点是检修时不必停水及拆卸管道，也不易引起磁短路现象。
早在十三世纪，人们已经注意到磁化水的医疗作用。1945年比利时韦梅朗应用磁化水减少锅垢获得成功并申请了专利。该技术由于装置简单，不需要任何化学试剂而被美国、日本和前苏联广泛应用并得到发展。我国的磁化水研究开始于六十年代初，以前由于化学法水质稳定剂技术的迅速发展，使得磁水器应用推广较慢。现在这一技术又重新获得重视。应用对象已经涉及到建材、化工、冶金、农业、医学等各个领域。在工业锅炉的除垢防垢、油田的防蜡降粘等方面、医学上的磁疗等领域中的应用取得了一定的成果。近年来，如何将磁化效应与环境污染治理技术结合起来，提高污水的处理效果已逐渐引起人们的兴趣。
目前国内已有四项关于磁水器的专利，这些专利通过选用不同的磁性材料和水流的通路形式来达到使水磁化的目的。所示的磁化水装置外型为管状，采用不锈钢管制作，两端带法兰盘可与管道直接相连。磁化水装置内部采用两组N，S极相对的特殊合金永磁材料制成的磁棒，按照N-S，N-S排列，磁场能量很高，可高达6000高斯，使用期限为25年，磁场强度衰减率为3%，由于磁化装置使用的是永久磁性
磁化技术在水处理中的应用（一）
水经过一定强度的磁场，就成为“磁化水”。目前研究表明水磁化后会产生物理化学性质的变化，其中的机理尚不能肯定。一些学者认为磁场会破坏水原来的结构，使原来较大的缔合水分子集团变成较小的缔合水分子集团，甚至是单个分子。而且分子中的氢键也会有部分因为洛仑兹力的作用下正负离子反方向旋转而断裂。所以磁化后的水会表现出一些性质的变化，如：pH值、密度、挥发性、溶解性、表面张力、电导率、沸点、冰点都有不同的改变，这种改变和所加的磁场大小有密切的关系。磁化水因为其特殊的性质已经被广泛的应用到工程。

磁化对超细煤水煤浆作用机理的初步探讨

磁化对超细煤水煤浆作用机理的初步探讨发表时间：2011-05-20T15:15:04.797Z 来源：《魅力中国》2011年第3期下作者：周兴霸[导读] 研究了磁化对超细煤水煤浆作用的机理。

◎周兴霸（河北省兴隆县安全生产监督管理局，河北兴隆 067300）中图分类号：TQ536 文献标识码：A 文章编号：1673-0992（2011）03-249-02 摘要：通过磁化时间和磁感应强度对超细煤水煤浆流变特性的影响和煤粉磁化前后的红外光谱分析，研究了磁化对超细煤水煤浆作用的机理。

结果表明，磁化会使煤颗粒表面形成致密的稳定的水化膜，使水的浸润性提高，增加煤与水的附着力，促进了添加剂在煤表面的有序排列，增加了可流动水的量，降低了超细煤水煤浆的粘度，进而改善了超细煤水煤浆的流变特性。

关键词：磁化；超细煤；水煤浆；红外光谱磁化技术在工业、农业、生物医学系统得到了广泛的应用，取得了显著的经济效益[1]。

水煤浆性能的好坏直接与构成水煤浆的煤、水以及添加剂的性质密切相关。

外加磁场可以改变分子、原子、离子等的磁矩，从而使煤浆的物理化学性质发生改变。

常规水煤浆的煤粒粒度较粗，稳定性较差等问题，给商业化应用带来了极大的不便。

而精细水煤浆制浆成本高，粘度大，工业化应用与试验开展得很少，限制了该技术的推广应用。

超细煤水煤浆是介于常规水煤浆和精细水煤浆之间的一种全新的、环保效果显著的水煤浆[2]。

一、实验部分（一）煤样分析。

实验煤样来源于黑龙江省七台河矿业精煤集团新兴选煤厂的洗选精煤，煤样的工业分析结果见表1。

表1 煤样的工业分析结果（二）实验方法和步骤。

制浆所选用的添加剂为木质素磺酸钠。

制浆设备采用调速搅拌机，转速在0～2950r/min之间。

水煤浆表观粘度用NXS-11A粘度计测定。

超细煤水煤浆的磁化实验采用XCQS顺控湿法强磁选机，强磁选机产生的磁场是电磁场，磁感应强度较强且比较均匀的。

将制好的水煤浆放入高强磁选机中，在一定的磁感应强度下，磁化一定时间，然后测其粘度。

采煤工作面煤层注水管理

采煤工作面煤层注水管理一、煤层注水的必要性及作用随着我国煤矿开采深度的不断增加, 煤矿采煤工作面遇水现象愈加普遍。

为了保障煤矿开采的顺利进行, 采煤工作面煤层注水管理变得尤为重要。

煤层注水可以起到以下几个方面的作用:1.防止采动区域顶板和两侧岩体的塌陷。

采煤工作面在进行露天开采时, 工作面周围的岩体会受到风化、溶蚀等外力的作用, 导致岩体的松散和破碎。

如果不进行煤层注水, 那么采动后, 岩体容易发生崩落、滑坡等自然灾害。

通过适当的注水可以增加岩体的稳定性, 防止采动区域的岩体破碎和塌陷。

2.减小煤尘的扬尘范围和浓度。

煤炭是矿业资源中最易燃的一种, 采煤工作面的矿工在作业过程中会产生大量的煤尘。

这些煤尘既影响矿工的健康, 又对环境产生恶劣影响。

通过注水可以有效地抑制煤尘的产生, 并减小煤尘的扩散范围和浓度, 保证矿工的安全和环境的卫生。

3.提高采煤效率和降低能耗。

采煤工作面的注水可以减少煤与煤层之间的摩擦力，降低煤与煤层之间的粘结力。

这样可以使得采煤工作面的煤层更易被矿工切割，提高采煤的效率。

另外，注水可以降低煤的摩擦力，减少机械设备的能耗，降低采煤过程中的能量损耗。

4.保护地下水资源。

煤矿的采煤过程中会对地下水资源产生一定的影响。

通过合理控制注水量和注水位置，可以保护地下水资源的安全和稳定性，避免采煤活动对地下水资源造成不可逆的影响。

二、采煤工作面煤层注水管理的方法和技术1.注水参数的确定。

注水参数包括注水量、注水周期和注水方式等。

在确定注水参数时, 需要综合考虑煤层的性质、采煤工艺和地质条件等因素。

一般来说, 注水量应根据煤层的含水量和采煤工艺的需求来确定；注水周期的选择要根据采煤工作面的煤层变形和煤尘控制等因素来确定；注水方式可以选择直接注水或者间接注水等方法, 具体选择要根据具体情况来确定。

2.注水设备和设施的选择。

采煤工作面的煤层注水需要依靠一定的设备和设施来实现。

常见的注水设备包括注水管、注水泵、注水站等。

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。

煤粉尘综合防治技术探讨

中可有效的抑制煤尘的产生。注水后的煤体，由于湿度及粘
度提高，在回采及整个生产过程中，都可起到抑尘作用。
２煤层注水的作用水速，包刚被裂隙所分割的煤块，然后再以较低的
定时，煤体的湿润能力取决于水的物化性质。降低水的表面张力，以提高煤体的湿润能力。因此，在煤层注水中采用磁可
（）煤层注水技术一
１煤层注水的原理。（）水通过渗透和分子扩散等运动．１方式进入煤体，储存于各种裂隙＊－隙中，将煤体中的原生ｕＬ￣煤尘进行湿润，降低煤体的强度，提高塑性，使其不能进入工作面空间，从而消除煤尘产生的尘源。同时依靠水的压力，
领域的发展趋势。
【关键词】煤粉尘；煤层注水；喷雾降尘；磁化水【中图分类号】Ｔ１＋Ｄ７４．４【献标识码】Ａ文
煤粉尘所造成的环境污染、职业危害、尘肺病和爆炸灾害己被煤炭界充分认识。多年来，我国在煤粉尘的防治技术方面进行了大量科研工作，在预防煤尘的环境污染、尘肺病的发生以及控制煤尘爆炸的技术方面取得了一系列研究成
强度作用下，水的物理化学性质会发生一系列变化，例如水的表面张力和粘度系数的降低，使得水的流动性增强，渗透性增大；同时磁场使水分子的活性增强，易于吸附在煤体表面，增加了媒体的润湿性。（）水经磁场磁化处理后，较大１的水分子集团链中的氢键会发生弯曲和局部断裂，从而降低

煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用

收稿日期:2022 07 07作者简介:马龙飞(1985-),男,山西长治人,工程师,从事煤矿一通三防管理工作㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.04.024煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用马龙飞(山西潞安化工集团王庄煤矿,山西长治㊀046000)摘㊀要:综采工作面的粉尘防治已成为当前煤矿安全工作的难题之一,很多现场降尘设备不能达到最佳效果㊂文章对王庄煤矿7105综采工作面磁化水降尘技术进行应用研究,测定使用前后试验地点的粉尘浓度变化及降尘效果,结果表明磁化水对粉尘的湿润能力增强,降尘效果明显,并提出了下一步的研究方向㊂关键词:综采工作面;磁化水;降尘;粉尘防治中图分类号:TD714.4㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2023)04 0083 031㊀综采面防尘现状1.1㊀综采面粉尘来源王庄煤矿综采工作面产生粉尘的原因主要有:采煤机前后滚筒割煤㊁液压支架的支护移动㊁装载运输等㊂1.1.1㊀采煤机前后滚筒割煤产尘采煤机前后滚筒割煤过程中产生的粉尘是综采工作面最大的产尘源,产生的粉尘占整个工作面产尘总量的70%.采煤机截割煤层的过程包括截齿附近的应力集中点形成破碎区,宏观裂缝发育并发生切向运动,切应力导致分裂破碎进一步发展㊂煤破碎时储存的能量瞬间释放,煤块下落相互碰撞,截齿变钝,由切割变成研磨,都会产生大量粉尘㊂粒径不等的粉尘微粒在综采工作面运移的主要动力包括机械惯性力㊁综采工作面的风流紊动㊁滚筒及其附近的侧向扰动风流㊂机械惯性力作用下粉尘运动的距离是相当短的,可以忽略不计㊂粉尘受综采工作面风流影响扩散,是粉尘从滚筒处向下风流运移的主要原因之一㊂煤体垮落时会产生冲击气流,滚筒旋转时会产生诱导气流,二者的综合作用会在滚筒及其附近形成一股侧向扰动风流,使粉尘横向扩散㊂综上可知,采煤机割煤产生的粉尘在工作面紊动风流及滚筒侧向扰动风流作用下,向工作面空间扩散,增加工作面空间粉尘浓度㊂1.1.2㊀移架支护移动产尘液压支架的周期性移架产生的粉尘是综采面第二大产尘源,仅次于采煤机割煤㊂液压支架支护过程中,反复的降架㊁移架和升架形成连续尘源,具体的产尘过程为:升架过程中,顶板岩层或煤层被挤压破碎;降架过程中,堆积在支架顶梁上的破碎煤岩落下;移架过程中,顶梁和掩护梁上的碎矸从架间缝隙中掉下㊁顶板冒落或放煤导致大量粉尘产生,风流作用下粉尘在工作面扩散㊂1.1.3㊀装载运输产尘粉碎的煤岩块垮落堆积到前溜道上,对煤岩体进行装载时与底板的摩擦㊁物料之间的碰撞㊁溜道运煤都会产生粉尘㊂转载过程中由于转载点处的高度落差以及煤块的破碎㊁相互摩擦㊁碰撞也会产生粉尘㊂煤随胶带机在空气中高速运动,带动周围空气随其流动,使煤体表面的细小粉尘随其运动,形成煤流的尘化现象;胶带机高速运动时,物料间隙中的空气被猛烈挤压出来,形成四周向上的剪切气流,当这些气流向外高速运动时,由于气流对粉尘的剪切作用,带动细小粉尘一起逸出㊂煤矿井下作业空间受限㊁通风环境较差及除尘装置的受限都会导致采煤面风流场内存聚大量的尘粒㊂另外,工作面其他粉尘来源还包括风流带入㊁通风扬尘及人工作业导致粉尘扬起等㊂1.2㊀综采面降尘措施王庄煤矿井下防尘采用消防与防尘合一的给水系统,采用静压供水方式,符合井下消防㊁洒水优先采用静压给水系统的设计原则㊂目前,工作面现有的降尘措施有以下几项㊂1)㊀在进风巷㊁回风巷㊁运巷距工作面50m 分别安设净化水幕㊂2)㊀在回风巷距工作面50m 处安设捕尘网配合净化水幕㊂3)㊀各转载点安设1套喷雾灭尘装置,前后溜机尾处各接1趟喷水管路㊂4)㊀破碎机两侧封闭,出煤口安装1道两个喷头的洒水装置㊂385)㊀在每组支架前梁下和掩护梁侧安装架间㊁架后自动喷雾装置,实现降架㊁移架和放煤同步喷雾降尘㊂6)㊀采煤机配备完好的内㊁外喷雾装置㊂7)㊀在工作面及进风巷㊁回风巷和运巷超前50m的范围内每循环冲洗煤尘,50~100m范围班班冲洗,100m往外每周冲洗1次㊂1.3㊀综采面防尘效果王庄煤矿现有的降尘措施在防尘工作中取得了一定的效果,但是从现场的粉尘浓度测试结果来看,综采面呼吸性粉尘浓度㊁全尘浓度未达到降尘要求,对作业人员的健康危害依然较大,主要存在以下问题㊂1)㊀现有的降尘喷雾措施无法满足细化的要求,对粉尘的捕捉能力较差,且经常堵塞喷头,尤其是采煤机的内喷头㊂2)㊀回风巷的水幕等降尘措施无法起到明显作用,回风巷中粉尘浓度较大㊂2㊀磁化水降尘技术现状磁现象是自然界普遍存在的一种物理现象,而一切物质中均存在磁性㊂物质的磁性与物质本身的结构㊁化学组成密切相关,在磁场中所有物质都会受到磁场不同程度的影响,并致使物质的某些物理性质发生变化㊂现如今,磁化技术已经在环保㊁矿山㊁农业㊁化工㊁建材㊁冶金以及医疗卫生和生物技术等方面得到了广泛应用,并取得了卓越的成绩㊂根据国内外的研究以及作业现场的实践表明,磁化水在防尘㊁降尘方面效果显著㊂前苏联是最早进行磁化水降尘研究的国家,早在20世纪列宁矿山与十月矿山就已经开展了对比磁化水与普通水降尘效果的实验,实验表明磁化水的降尘效果相比于普通水降尘率可提高8.15%~21.08%.原苏联南方采选破碎厂,使用磁化水替代普通水的喷雾,可使作业地点的粉尘浓度降低约17%;德国的焦化厂与烧结厂,使用磁化水替代普通水的喷雾,可使作业地点的粉尘浓度降低约50%.我国也从20世纪开始了磁化水降尘的相关研究,并已经研制出了尘敌型㊁TFL型㊁RMJ型系列的磁化水喷嘴和磁化器,在降尘方面取得了突破性进展㊂水及其水溶液处于磁场中受到磁场作用,可以不同程度地改变物理或化学性质,如表面张力或导电性等,这是磁化水进行实践应用的基础㊂现阶段与将来,我国煤矿仍采取以水为主的防尘㊁降尘措施,而磁化水降尘可通过控制水的表面张力,有效捕捉呼吸性粉尘,立竿见影地起到防尘㊁降尘的效果,因此,磁化水降尘的研究及应用值得大力推行㊂3㊀磁化水降尘机理研究及应用3.1㊀水的磁化机理目前,国内外对磁场处理水机理的研究主要集中于氢键断裂,该观点认为水分子与水分子之间㊁水分子与杂质之间存在氢键,从而形成水的结合体㊂当水的结合体处于磁场之内时,各分子均受到洛伦磁力的影响,使得结合体之内的部分氢键断裂,或者改变水分子的形状,导致结合体内的水或杂质的物理性质发生改变[1]㊂普通水分子的结构,是由1个氧原子和2个氢原子组成㊂水分子中分散有5对电子,其中1对电子存在于氧原子核附近,在氧原子核与氢原子核之间分别有1对,剩余2对电子为弧对电子,指向与质子相反的方向,由于弧对电子的存在,才使水分子之间产生了氢键联系,如图1㊁2所示㊂图1㊀水分子中氢键结构图2㊀水分子结构示意在普通水中一个水分子的氧原子与另一个水分子的氢原子相互吸引,构成氢键,每一个氢键的形成必须有两个定向分子的参与,这种氢键饱和特性使得水分子与水分子之间形成了氢键的链状结构,即氢键连接的水分子链团以及水和离子,它们不断地做着受限制及无规则的热运动,它们之间的氢键链状结构处于相对稳定的状态,因此水分子处于不活跃状态,水的表面极性基本趋近于零㊂氢键是两分子之间的相互作用力,没有化学键的牢固特性,在液态水中,氢键处于结合断开再结合的动态平衡状态:(H2O)n⇔x H2O+(H2O)n-x482023年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀马龙飞:煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第4期在特定条件下,水分子维持这种动态平衡所需的能量由水分子之间的热运动提供,然而普通水经过磁化后,磁场将对水分子提供能量使其反向移动,这就导致水分子之间的氢键断裂;水分子在受到磁场的作用后,由于洛伦兹力的影响,分子趋向于定向排列,使得偶级的取向发生改变,随之氢键也发生畸变;同理,水中的水和离子将会做螺旋式的圆周运动,且正负离子的旋转方向相反㊂根据Doly和Bur-ton离子溶剂化的氢键模型理论:离子溶剂化是由离子与存在极性的溶剂分子之间的氢键相互作用,正㊁负离子(A是负离子㊁B是正离子)通过水分子的氢键相结合,如下式:㊀㊀在磁场的作用下,正㊁负离子在做相反方向的旋转时将对连接它们的氢键产生应力,将氢键扭断,使得普通水内的各分子之间的结构发生变化㊂正是因为氢键的断裂,才使复杂链团状变成简单链团状,从而改变了水系的性质,导致水的表面张力降低,粘度下降,渗透能力增强,水对煤尘的湿润能力提高,特别是增加了水珠与煤尘之间的接触机会,增强了对呼吸性粉尘的捕获能力,从而雾化水的利用率得以提高,这对于需控制水量的生产过程降尘有着重要意义㊂3.2㊀磁化水降尘效果的影响因素对磁化水的降尘机理进行分析研究表明,使用磁化水喷雾降尘相较于普通水的降尘效果优势十分明显,其主要原因就是经过磁处理的水的物理化学性质发生改变(包括表面张力等),使得喷雾的雾化效果提高,从而极大提升了对呼吸性粉尘的捕获能力㊂因此,影响水基本性质变化的因素(磁场强度㊁磁化方式)将影响磁化降尘效率[2]㊂3.3㊀磁化水技术降尘应用效果为了试验磁化水对粉尘捕捉沉降的效果,选定7105工作面回风巷捕尘网㊁采煤机及运巷转载机头等处安装磁化装置,并测定使用前后的粉尘浓度(见表1)㊂磁化装置在安装过程中,首先将喷雾供水阀门两端关闭,然后用高压胶管连接磁化装置与喷雾装置,在确保各个环节安装无误后,再缓慢打开磁化管两端的进水和出水阀门,直至正常运行㊂表1㊀测试点安装管路前后粉尘浓度变化对比位置设备使用情况粉尘浓度/(mg㊃m-3)全尘呼吸性粉尘运巷转载机处设备使用前18.79 6.029设备使用后15.97 5.12回风巷降尘设施处设备使用前96.578.55设备使用后68.341.65顺风割煤采煤机下风侧15m设备使用前282.9211.8设备使用后192.3123.5顺风割煤采煤机下风侧25m设备使用前217.5165.3设备使用后162.8103.17逆风割煤采煤机采煤机下风侧15m设备使用前218.9190.6设备使用后155.6119.7逆风割煤采煤机采煤机下风侧25m设备使用前212.5163.8设备使用后133.81102.1采煤期间捕尘网前10m设备使用前130.4389.47设备使用后88.659.2采煤期间捕尘网后10m设备使用前96.578.55设备使用后63.946.8㊀㊀对比表1数据可知,7105采煤工作面使用磁化水技术降尘效果明显,有效保证了工作面的安全高效生产,保障了作业人员的身体健康和设备的正常运行,取得了较大的经济效益和社会效益㊂4㊀结㊀语王庄煤矿通过在7105采煤工作面应用磁化水降尘技术,试验效果明显,取得了预期目的,现已在全矿推广使用,美中不足的是磁化水装置的有效使用寿命有待进一步提高,这也是下一步研究的方向㊂参考文献:[1]㊀聂百胜,卢红奇,郭建华,等.磁化表面活性剂溶液的降尘机理及应用[J].科技导报,2015,33(4):44-48.[2]㊀丁仰卫,王怀增,孟庆奇.活性磁化水降尘实验研究[J].煤矿现代化,2018(1):94-96.[责任编辑:常丽芳]582023年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀马龙飞:煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第4期。

《2024年新登煤业二1煤层注水技术研究》范文

《新登煤业二1煤层注水技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，煤层注水技术已成为煤矿安全生产和高效开采的重要手段之一。

新登煤业作为国内重要的煤炭生产企业，其二1煤层开采过程中，因煤层性质差异，瓦斯事故、矿压显现等问题日益凸显。

为确保煤矿生产安全，提高采煤效率，开展新登煤业二1煤层注水技术研究具有重要意义。

本文将对新登煤业二1煤层注水技术的原理、应用、研究进展及存在的问题进行深入探讨。

二、二1煤层注水技术原理二1煤层注水技术是一种通过在煤层中注入压力水，改善煤层开采条件、预防瓦斯事故、控制矿压显现的技术手段。

注水过程中，水分会渗透到煤体内部，增加煤体湿润度，从而降低煤体的脆性，减少煤尘的产生。

此外，注水还有助于软化瓦斯气体的浓度和分布，有效降低瓦斯事故的发生率。

三、新登煤业二1煤层注水技术应用在新登煤业二1煤层开采过程中，注水技术的应用主要表现在以下几个方面：1. 确定注水参数：根据二1煤层的实际情况，通过试验和计算确定合理的注水压力、注水量、注水时间和间隔等参数。

2. 优化注水系统：为满足煤矿生产的需求，设计并优化注水系统，包括管路布局、泵站设置等。

3. 监测注水效果：通过实时监测注水过程中的压力、流量等参数，评估注水效果，及时调整注水参数。

四、新登煤业二1煤层注水技术研究进展近年来，新登煤业在二1煤层注水技术研究方面取得了显著进展。

首先，通过对不同地质条件下的二1煤层进行试验研究，总结出了一套适合本矿区的注水技术方案。

其次，通过引入先进的水质处理技术，提高了注入水的质量，降低了对煤体的负面影响。

此外，还开展了一系列注水效果评价研究，为进一步完善注水技术提供了有力依据。

五、存在问题及展望尽管新登煤业在二1煤层注水技术研究方面取得了一定成果，但仍存在以下问题：一是注水技术参数的优化仍需进一步研究；二是注水过程中可能对地下水环境造成一定影响；三是部分地区地质条件复杂，导致注水效果不理想。

针对这些问题，建议进一步开展以下研究：一是加强注水技术参数的优化研究，提高注水效率；二是研究环保型注水技术，减少对地下水环境的影响；三是针对复杂地质条件下的二1煤层，开展专项研究，提出有效的注水技术方案。

对拉综采工作面煤层注水技术的实践与应用

对拉综采工作面煤层注水技术的实践与应用摘要：军城煤矿12下煤层为薄煤层，平均煤厚 1.3m，煤尘爆炸指数为44.37%，煤尘具有爆炸性。

21205采用对拉面布置，面长300m,上轨顺采用沿空留巷作为21207面的进风顺槽，对拉工作面采用二进一回的“W”型通风方式，上、下工作面保持在3～5m，下工作面为上行通风，上工作面为下行通风，回采过程中煤尘大。

关键词：对拉面煤层注水1、课题的提出军城煤矿综采面12下煤孔隙率为2.04%，仅用短臂注水，未进行长臂注水，21205布置对拉面后，共用一条回风巷，因工作面集中生产，煤炭硬，割煤时煤尘较大，上轨顺沿空留巷压力大，变形严重，经研究进行煤层长臂、短臂联合注水工作，降低煤尘及沿空留巷压力。

2、煤层注水的方法2.1对拉工作面实施煤层长臂注水方法。

采用静压注水，水压不小于2Mpa，为保证保证防尘用水的清洁，在供水管路进入顺槽的地点给每条支管安设一个过滤器。

注水要超前工作面两顺槽40米，向煤壁打深孔注水。

钻孔直径Ф32mm,钻孔长度70米，钻孔沿煤层布置，垂直顺槽方向，终孔约在煤层中间，孔间距为5m。

待煤壁湿润向外渗水后，此孔注水完毕。

注水钻孔如下图：2.2 煤层短臂注水方法：①我矿使用的封孔器型号为MZF-38-0.5，采用动压注水，距顶板1/3处沿煤层倾斜方向施工钻孔，作为注水孔，注水孔采用“一线”布置方式，在回采面每5米向煤壁打一个眼孔深1.8米的钻孔，然后将注水用的封孔器送入注水孔中，当注入大于1Mpa压力水时，封孔器开始膨胀与媒体接触，将孔壁与膨胀体之间的间隙封闭，当封孔器压强大于3Mpa时，膨胀体前端的顺序阀打开，开始向煤层注水，当煤壁出现渗水时，停止注水。

3、煤层注水在煤矿回采中的作用机理及效果3.1降低煤尘的含量：煤层注水是回采工作面有效的防尘措施之一。

现场试验表明：未煤层注水前，割煤时煤尘含量为80～120g/m3,注水后煤尘含量为16～24g/m3，煤尘的生成在原有的基础上将减少80%。

煤层注水除尘技术

1.煤层注水煤层注水能较大幅度地减少采煤工作面粉尘产生量，是国内外广泛采用的最积极、最有效的防尘措施。

1.1 煤层注水的实质煤层注水是回采工作面最重要的防尘措施之一，在回采之前预先在煤层个打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分，从而减少煤层开采过程中煤尘的产尘量。

煤层注水的减尘作用主要体现在以下3个方面：(1)煤体内的裂隙中存在着原生煤尘，水进入后，可将原生煤尘湿润并粘结，使其在破碎时失去飞扬能力，从而有效地消除这一尘源。

(2)水进入煤体内部，并使之均勾湿润。

当煤体在开采中受到破碎时，绝大多数破碎面均有水存在，从而消除了细粒煤尘的飞扬，预防了浮尘的产生。

(3)水进入煤体后使其塑性增强，脆性减弱，改变了煤的物理力学性质．当煤体因开采而破碎时，脆性破碎变为塑性变形，因而减少了煤尘的产生量。

注水后的煤层，在回采及整个生产流程中都具有连续的防尘作用，而其他防尘措施则多为局部的。

采煤工作面产量占全矿井煤炭总产量的90％，因此煤层注水对减少煤尘的产生，防止煤尘爆炸，有着极其重要的意义。

1.2 煤层注水的方式及优缺点注水方式是指钻孔的位置、长度和方向。

按国内外注水状况．有短孔注水、深孔注水、长孔注水和巷道钻孔注水4种方式。

1.短孔注水短孔注水是在回采工作面垂直煤壁或与煤壁斜交打钻孔注水，注水孔长度一般为2—3.5m，如图2-1所示。

图1-1 短孔注水方式示意图a—垂直煤壁钻孔b—斜交煤壁钻孔短孔注水的优点：对地质条件适应性强；注水设备、工艺、技术均较简单。

短孔注水的缺点：钻孔数量大而湿润范围小；封孔频繁而不易严密，易跑水；注水与采煤面其他工序相互干扰。

2．深孔注水深孔注水是从回采工作面垂直煤壁打钻孔注水，孔长一般5—25m，如图2-2所示。

图1-2 深孔注水方式示意图深孔注水的优点：①不仅具有短孔注水的很多优点；②而且更能适应围岩的吸水膨胀性质；③较短孔注水的钻孔数量少，湿润范围大而均匀。

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面的应用前景。研究结果表明，必须在合适的磁场作用下水的表面张力才能降低到最小；磁处理后，可以明显减少水中某些元素，这对于减少矿井水对管道的腐蚀具有重要意义：磁化水能够增加煤岩体的饱和吸水量，增加水在煤岩介质中的渗透性磁场作用机理主要表现在可以使水分子缔合体分解成为单分子水或较小的缔合水分子，使水分子键长、键角加大，使水的活性增加、黏性降低。磁化水在煤层注水方面具有良好的应用前景。
ｍｏｅｕｅｄｓｌｌａｓｃａｅｌｃｌｓｎｒａｅｂｎｅｇｄｂｎｇｅｎａｃｔｒａｔｉｄｌｃｌｓａｍａｓｏｉｔｍｏｅｕｅ，ｉｃｅｓｏｄｌｎｔａｏｄａｌ，ｅｈｎｄｈｎｎｎｅｗａｅｃｖｔａｉｙｎ
ｍａｎｔｅｔｒＣｎｒａｅｓｔｒｔｄｉｆｓｏｕｔｙａｄｐｒａｉｎｏｏｒｒｃ．１ｅａｔｎｍｅｈｎｓｇｅｉｄｗａｅａｉｃｅｓａｕａｅｎｕｉｎｑａｉｅｍｅｔｆｃａｏｏｋ１１ｃｏｃａｉｍｚｎｎｔｎｏｌｉｏｇｅｃｆｌｓｍａｎｙａｏｌｗｓｔＣｒａｅｌｇｓｏｉｔｄｗａｅｌｃｌｓｄｗｎｉｔｉｇｅｆｍａｎｔｅｄｉｉｌｓｆｌｉｉｏ：ｉａｂｅｋｔａｅａｓｃａｅｔｒｍｏｅｕｅｏｎｏｓｎｌｎｈｒ
ｄｃｅｓｉｃｄｔｆｗａｅ．１ｅｓｄｅｌｏｓｏｔａａｎｔｅｔｒｈｓａｇｏｐｌａｏｒｓｅｔｎｃａｅｒａｅｖｓｉｉｏｔｒ１１ｔｉｓａｓｈｗｔｇｅｚｄｗａｅａｏｄａｐｉｔｎｐｏｐｃｏｙｕｈｍｉｃｉｇｅｃｆｌ；ｏｌｍｅｔｆｔｒｃｎｂｓｅｅｌａｌｆｒｗａｅｇｅｚｄｐｒｐｉｅｉｔｎｉｏａｙｍａｎｔｅｄｓｍｅｅｅｎｓｏｅａｅｌｓｎｄｃｅｙａｔｔｒｉｍａｎｔｅ；ｉｉｗａｅｒｅｓｉ
ｃａａｔｒｓｃｆｍａｎｔｅｔｒａｔｎｍｅｈｉｍｆｍａｎｔｅｄａｄａｐｉａｏｏｅｒｕｄａｅｄｓｕｓｄｈｒｃｅｉｓｏｇｅｚｄｗａｅ，ｃｏｃａｓｏｇｅｃｆｌｐｌｔｎｆｒｇｏｎｉｃｓｅ．ｉｔｉｉｎｉｉｎｃｉｒ
维普资讯
第２卷第１６期
、．６ｂ１２Ｎｏ１．
辽宁工程技术大学学报
Ｊｕｎｌｏｉｏｉ￣ＴｃｎｃｉｅｓｏｒａｆＬａｎｎｅｈｉａＵｎｖｒｉｌ
２００７年２月
１１ｅｅｃｅｒｗｅｆｌｗｉｇｃｎｌｓｏｓｕｆｃｅｓｏｆｗａｅａｅｕｅｔｅｍｉｉｍｎｔｅ１ｅｒｓａｈｓｄｅｔｏｌｎｏｃｕｉｎ：ｓｒａｅｔｎｉｎｏｔｒＣｒｈｏｎｒｄｃｏｔｎｍｕｉｈｈ
Ｆｂｅ．２ｏ０６
文章编号：１０．５２２０）１０ —３０８０６（０７Ｏ．１００Ｏ
磁化水在煤层注水中的应用
聂百胜，何学秋，冯志华，张金锋
（中国矿业大学北京校区资源与安全工程学院，北京１０８）００３
摘要：为了防止煤与瓦斯突出、冲击矿压等灾害，预防自然发火等，探讨了磁化水的性质、磁场作用机理及磁技术在煤层注水方
关键词：煤层注水；磁化水；性质；机理中图分类号：Ｔ１Ｄ７３文献标识码：Ａ
Ａｐｌａｉｎｏｇｅｉｅｔｒｎｃａｅｍｔｒｉｆｓｏｐｉｔｆｍａｎｔｄｗａｅｏｌａｗａｅｕｉｎｃｏｚｉｓｎ