松软煤层注水与煤体硬度的关系研究与应用
煤层注水知识点(煤层注水很重要)
煤层注⽔知识点(煤层注⽔很重要)短孔注⽔(分段注⽔)知识点1、煤层注⽔⼒学特性(1)⽔⼒学特性分析对煤层的注⽔效应主要取决于煤体对⽔的渗透特性,煤体对⽔所遵循的渗透系数规律为:K=a exp(-bΘ+cp)式中:K——渗透系数,m/d;Θ——体积应⼒,Θ=σx+σy+σz,Mpa;P——孔隙压,Mpa;a、b、c——拟合常数。
由上式可以看出,煤体的渗透系数受孔隙压与体积应⼒影响⼗分显著,说明煤层注⽔对煤体的渗透性影响及改性主要取决于注⽔压⼒与煤的实际赋存深度。
(2)⽔对煤层⼒学特性的影响煤样在饱和含⽔以后,其强度和弹性模量均有不同程度的降低,下降幅度基本符合以下关系式:σc=a-bW c E=a/W c-b E=a-bp式中:σc——单轴抗压强度,Mpa;W c——煤体饱和含⽔率,%;E——弹性模量,Mpa;P——孔隙⽔压,Mpa;a、b——拟合常数。
由上式可以看出,煤层注⽔可以软化煤体、增加煤体塑性,有效降低由于应变能突然释放导致的各类煤矿事故。
2、煤层注⽔防治煤尘煤是孔隙裂隙双重介质,当⽔通过裂隙进⼊孔隙并吸附在孔隙表⾯时,表现为三⽅⾯的降尘作⽤:(1)湿润了煤体内的原⽣煤尘。
煤体内各类裂隙中都存在着原⽣煤尘,随煤体的破碎⽽飞扬于矿井空⽓中。
⽔进⼊裂隙后,可使其中的原⽣煤尘在煤体破碎前预先湿润,使其失去飞扬的能⼒,从⽽有效地消除了这⼀尘源。
(2)有效地包裹了煤体的每⼀个部分。
⽔进⼊煤体各类裂隙、孔隙之中,不仅在较⼤的构造裂隙、层理、节理中有⽔存在,⽽且在极细微的孔隙中都有⽔注⼊,甚⾄在1µm以下的微孔隙中充满了⽑细⽔,使整个煤体有效地被⽔所包裹起来。
当煤体在开采中受到破碎时,因为⽔的存在消除了细粒煤尘的飞扬,即使煤体破碎得极细,渗⼊细微孔隙的⽔也能使之都预先湿润,达到预防浮游煤尘产⽣的⽬的。
(3)改变了煤体的物理⼒学性质。
⽔进⼊煤体后,湿润的煤炭塑性增强,脆性减弱。
当煤炭受外⼒作⽤时,许多脆性破碎变为塑性形变,因⽽⼤量减少了煤炭破碎为尘粒的可能性,降低了煤尘的产⽣量。
松软煤层讲义
松软煤层钻进工艺原理及应用煤炭科学研究总院西安研究院钻探技术研究所2007年元月松软煤层是指煤的硬度系数f小于1的煤层,它是地质构造的产物,主要是由于断层和层滑等原因所形成,所以也称松软煤层为构造煤层。
松软煤层通常都与断层、褶皱、产状变化、煤层厚度变化等有共生关系。
松软煤层具有强度低、瓦斯吸解速度快、瓦斯含量相对高的特征,因此它属于煤与瓦斯突出体。
在分布上,松软煤层的剖面形态均呈层状、似层状、凸镜状、在平面上呈带状或面状;松软煤层在煤层中的位置通常都是沿顶、沿底、也可在松煤层中间;松软煤层厚度变化较大,多数都呈不稳定状态,其厚度可以从几厘米到整个煤层。
煤矿瓦斯治理和利用工作已经引起我国政府和煤矿企业的高度重视,国家在煤层气资源开发和利用方面作了大量的投入,很多煤矿企业也开始转变观念,变传统的安全性瓦斯抽放为利用性或生产性瓦斯抽放,将各种抽放技术结合起来,想方设法提高瓦斯抽放浓度和抽采率,既确保了生产安全,也有效利用了能源。
但是我国目前除抚顺等少数矿区外,大多数矿井煤层透气性差,煤质松软,甚至有动力现象或突出危险性,属于松软煤层,这使本煤层预抽钻孔打钻难度极大,塌孔、卡钻严重,钻孔打不深,致使瓦斯抽放效果差,不能很好的满足生产和开发的要求,影响了煤矿生产的正常进行。
所以解决松软本煤层钻进问题对于我国煤矿生产具有极其重要的意义。
1 松软煤层瓦斯突出机理与防突途径1.1松软煤层瓦斯突出机理松软煤层中瓦斯突出是一个复杂的动力过程,瓦斯突出的动力主要是地应力和瓦斯压力,而阻碍突出的阻力是煤体抵抗破坏的能力,突出能否发生及其发生的规模主要取决于阻力和动力之间相互的作用关系。
因此地应力、瓦斯压力和煤的物理力学性质是影响煤层瓦斯突出的三个主要因素。
地层深处的煤层,一方面由于地应力和构造应力的作用,聚集了较高的弹性变形能;另一方面,由于煤层中含有瓦斯而具有一定的瓦斯内能。
地下的采掘工作往往会对煤层的应力平衡状态造成扰动。
煤层注水效果分析的仿真研究
文章编号 :0 6— 3 8 2 1 ) 4— 2 4—0 10 9 4 (0 2 0 0 3 4
计
算
机
仿
真
21年4 0 2 月
煤 层 注 水 效 果 分 析 的仿 真研 究
李丽 丽
( 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院 , 辽宁 阜新 13 0 2 00)
煤层 裂隙是压力水流动 的主要通道 , 因此 它直接影 响水
煤层 的埋藏深度 不 同, 其地 层压力 也不 同 , 体 内裂隙 煤 严密程度及微孔 压 力大 , 隙压 紧 , 隙容 积减小 , 水性差 。因此 , 裂 孔 透 它也 是影
响煤层注水难易 的主要 指标 。在 这里 以煤 层埋藏 深度 代表
收稿 日 :0 1 1 — 5 修 回 1 : 1 — 2一 1 期 21 — 1 0 3 2 1 1 O 期 0
...— —
2 4 .— 3 . . —
分类方法进行对 比。结果 表 明本模 型 的注水效 果分 级准 确
一
定函数关系 , 而煤层 自然充水程度 与煤层裂 隙透水 性又直
率远高于传统模型 , 根据分类级别确定 的注水决 策能够指 导
共 同存 在煤层适应性单一 和计算机 运算 过程复杂 问题 。 Fse 判别分析方法是 根据 已有的观测样本 的若干数 量 i r h
水煤层在 回采之前拥有最 大的水 分增值 , 获得最 高的安全 经
基金项 目: 国家 自然科学基金( 17 12 ; 10 2 0 ) 煤炭工 业协会科 学技术研 究计划项 目( T J0 1 36 ; 宁省教 育科 学“ M K21 — 3 )辽 十一 五 ” 划课题 规
2 1 影响煤层注水效果的主要 因素 .
煤层注水参数研究及应用
=
( 4 ) 注 水压力 : 注水压 力与煤层 埋深 、 上覆岩层 的密度 、 煤层 瓦斯压力 以及煤 体结 构 等 因素有 关 。 3 . 煤 层注 水对 各种 灾害 的治 理效 果分 析 煤 层注 水对 防尘、 防火 降温 和软 化顶 煤提 高 回采率 等都 起 着很 重要 的作 用。 现分 述如 下 : 3 1 煤层 注水 防尘
应用 技 术
●l
煤 层 注 水 参 数 研 究 及 应 用
罗运 民
( 龙煤 鹤 岗分 公 司振 兴煤 矿 黑龙 江 鹤 岗 1 5 4 1 0 0 ) [ 摘 要] 介 绍 了龙 煤集 团鹤 岗分 公 司振 兴煤 矿三 水 平北部 区 1 8 层工 作面 煤层 注水 方 式选 择和 注水 技 术参 数 的确定 方法 以及 对 各种 灾害 的治 理 效果 分析 。 结合 现场 实 际 , 分析 总结 提 出进 一 步对 各种 灾 害的治 理 的具体 技术 措施 。 [ 关键词] 滑放 开 采 ; 煤层 注水 ; 技术 参数 ; 灾害 的治 理效 果 中图 分类 号 : F 4 0 3 . 6 文献 标识码 : A 文章 编号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 1 4 ) 1 1 — 0 3 8 9 -0 1
煤层 注水 防尘 , 是 防治粉尘 产生 最有 效的措 施 , 它是 通过钻 孔并 利用 水的 压 力将水 注入 即将 回采 的煤层 中 , 注 入煤层 中的水 沿着煤 的裂隙 向被 裂 隙分割 的煤块渗 透并 储存于 裂隙与 孔隙之 中, 增 加煤 体 的水分 , 使煤体 得到 预先湿 润 , 以减少 采煤 时产 生 浮游粉 尘 的能力 。 3 . 1 . 1煤层 注水 水分 增加 效果 煤层 注水 降低粉 尘浓 度 , 主要与 煤体 的水分 含量 、 注水 后水 分增量 和 湿润 均匀程 度有 关系 。 振 兴矿三 水平北 部 区1 8 层 滑 放工作 面 , 采用 单 向钻孔 布置方 式, 动、 静压 注水相 结合 , 封 孔用水泥 砂浆封 孔 , 工作面 长8 5 米, 煤 层的 孔隙率为 1 0 . 3 6 % 采用7 G B 一3 . 6 /1 6 0 型煤层 注水 泵 , 一 台泵同 时注三 孔 。 该工 作面煤 层 注水的效果非常理想。 在原始水分为3 . 9 1 4 % 这样高的情况下, 还平均使水分增 加了1 . 2 0 2 %, 达5 . 1 1 6 %, 最 高达 7 . 7 2 %。 并且 湿润 较均 匀 , 因而取 得 了较好 的 防 尘 效果 。 3 . 1 . 2煤 层注 水对 放顶 煤 工作 面各 主要尘 源 的降 尘效 果 该工作 面煤层注 水取得 了很好 的降尘效 果。 采煤 机司 机处 , 顺风 、 逆风割煤 时 的降尘 率分 别达8 3 . % 和6 9 %; 采煤 机 下风流 1 0 m处 , 顺风、 逆风 割煤 降尘率 分 别 为8 8 %和8 5 %, 放 煤工 处为 2 7 %; 放煤 口下 风流处 为 3 1 %。 因此搞 好 煤层 注水 , 对 降低工 作 面粉 尘浓 度 , 减少 其污 染 是非常 重要 的 。 3 . 2 煤 层注 水防 火与降 温 该 工作 面在煤 层注 水 中 , 加入 了防火 阻化剂 , 使 发火周 期 由原来 的3 —6 个 月, 增加 到5 —8 个月 , 工作 面平均 月推进在 3 0 m以上 , 5 +B后 推进 了1 5 0 m以上 , 工 作面远 离发 火源 , 使其 没有 足够 的氧 气供 给 而不 能够 充分憔 烧发 生火灾 , 解 决 了火害 问题 , 注 水后 温度 由原来 的平均3 1 度左 右 , 下降到 平均2 5 . 3 度, 改善 了 劳 动条件 。 3 . 3 注 水提 高顶煤放 煤效 果 在放 顶煤 开采 中 , 如果 煤层 比较硬 , 特 别是顶 煤较 硬 , 在放煤 时 , 会产 生许 多大 块煤 , 易使放煤 口堵塞 , 从 而使 回收率和产 量降低 。 而煤 层注 水后能够 有效 地湿 润和软 化煤体 , 煤 层注水 前 , 其单 向抗压 强度为2 0 MP a , 注水 后为8 . S MP a 。 注水软 化后 的煤体 大块少 了 , 顶煤放 出率 由注水 前的7 4 . 8 % 提高 到8 6 . 3 %, 日产 也 由注水 前8 0 0 t  ̄高 到 l O 0 0 t , 机组 故 障和截齿 损耗 大幅度 下 降 , 工人 的劳动 强 度 也 大大 减轻 。
“三软”煤层巷道掘进常见问题治理浅析
“三软”煤层巷道掘进常见问题治理浅析煤矿开采是我国能源产业的重要组成部分,而煤层巷道掘进是煤矿生产中的关键环节。
在煤矿巷道掘进中,由于煤层特性及巷道开挖工艺所致,常常会遇到一些“三软”问题,即煤软、岩软、水软问题。
面对这些常见问题,矿山工程技术人员需要对其进行深入分析,采取合理的治理措施,以保证矿井的安全高效运营。
下面将对“三软”煤层巷道掘进常见问题的治理进行浅析。
一、“三软”问题的定义及影响1.煤软:煤层软弱易塌陷,煤粉易飞扬。
2.岩软:围岩岩体构造疏松,岩体稳定性差。
3.水软:煤层底板及顶板水分含量高,易发生水害。
这些“三软”问题的存在会严重影响煤矿巷道掘进的安全和效率。
煤软问题容易引发煤与岩体相互混合,煤尘飞扬造成安全隐患,煤层顶板易发生垮落等事故;岩软问题则容易导致巷道支护结构失稳,巷道变形严重,影响巷道使用寿命;水软问题会导致巷道内积水,给巷道施工和矿井生产带来一定困难。
二、“三软”问题的治理措施1.煤软问题的治理煤软问题常见的治理措施包括煤壁加固、煤尘防治、通风降尘等。
在巷道掘进过程中,对煤壁进行加固处理是非常重要的一环,可以采用喷浆加固、锚杆加固、钢丝网加固等方式,增强煤壁的稳定性,减少煤层崩塌事故的发生。
对煤尘的防治也是十分重要的,可以通过喷淋、封闭边露等方式控制煤尘的扩散,保障工人的健康。
在通风方面,合理设计通风系统,及时清除巷道内的煤尘,降低煤尘浓度,是重要的煤软治理措施。
2.岩软问题的治理岩软问题的治理措施主要包括支护加固、岩体巩固、巷道预支护等。
在巷道掘进过程中,对弱软的岩体进行支护加固是非常必要的,可以采用锚杆锚网、钢丝网片喷锚、注浆加固等方法,增强围岩的稳定性,延长巷道的使用寿命。
对岩体进行巩固也是重要的一环,可以采用注浆加固、爆破加固等方式,提高岩体的抗压抗拉能力。
在巷道预支护方面,可以在巷道开挖前先进行局部支护,减少岩层垮塌对巷道的影响,保障巷道的安全稳定。
3.水软问题的治理水软问题的治理措施主要包括排水、防渗、封闭边露等。
煤层注水新工艺在松软煤层回采过程中应用
煤层注水新工艺在松软煤层回采过程中的应用【摘要】松软煤层的放顶煤回采工艺,工作面在开采过程中无法控制煤层,煤体随采随之垮落,造成支护无工作阻力或支护超高,存在严重的安全隐患,而采用注水新工艺对煤体预先注水,增加煤体的粘结性,成为解决该问题的有效途径。
【关键词】煤层注水松软煤层应用1 概述由于煤层赋存受褶曲、断层等构造影响,以及岩浆岩侵蚀等,煤层顶板裂隙极为发育和破碎,多为不稳定的1、2类破碎顶板。
煤的硬度系数=0.5-1.5,多数47mⅲ、钻孔间距:10mⅳ、钻孔布置方式:采用单排孔布置ⅴ、钻孔开口位置:在风巷内开口,距顶板下1.5处较硬的煤层中,第一个孔超前工作面煤壁60m。
ⅵ、钻孔方向:与工作面煤壁及顶底板平行,钻孔倾角约为24°。
ⅶ、钻孔个数:注水孔66个(检查孔8个,深度10m)。
3.5 封孔要求ⅰ、封孔方式:采用专用封孔器配合赛瑞封孔胶,封孔注水。
ⅱ、封孔长度:封孔长度8米3.6 注水参数选择ⅰ、注水方式:采用五孔连续注水方式,每次注五个孔。
各孔设单独开关。
ⅱ、注水压力:1.2mpaⅲ、单孔注水量:假设钻孔周边煤体全部均匀湿润,则q=klbmwq式中 q—一个钻孔湿润煤体需要的注水量,m3k—钻孔前方煤体被湿润的系数,k=1.5~1.1,取1.2 b—钻孔间距,分别取10mm—开采厚度,取平均煤层厚度5.6mw—煤容重,1.4t/m3q—吨煤注水量,q=0.015~0.03m3/t,取 q=0.02m3/t l—钻孔长度,47mq1=1.2×47×10×5.6×1.35×0.02=85m3q2=1.2×47×10×5.6×1.35×0.02=85m3q3=1.2×47×10×5.6×1.35×0.02=85m3q4=1.2×47×10×5.6×1.35×0.02=85m3q5=1.2×47×10×5.6×1.35×0.02=85m3总注水量q=q1+q2+q3+q4+q5=425m3ⅳ、单孔注水时间:t=q/vq——一个钻孔的注水量,m3v——一个钻孔的注水流量,4.5m3/ht=85/4.5=18小时按最大时间94小时计。
三软煤层深孔注水参数设计
2 . 4把 握好 降耗 减 阻
一
般 通 风阻 力 与 通 风 电耗 呈 现 的 是 正 比关 系 , 将 阻力减小能够得到显著的节 电作用 , 特别是有着较大 风 量 的井 巷 , 阻力 的减 少 往 往 能够 得 到 更 加 明显 的节 能 效果 , 所以, 将 阻力 减少 也是 实 现煤 矿 通 风 系统 降耗 增效的有效措施。煤矿通风系统的出风及进风部分阻 力, 在整个煤矿通风系统 中大约 占 8 0 %, 所 以, 将能耗 降低的重点应 当放置于进出两头的减 阻上 , 主要措施 包括 : ①若 回风道周边和进风道周围有废弃 旧巷 、 发育 裂隙和采空区存在 , 在不对风源质量产生影响的基础 =1 3 8. 7 2m 上, 把 排风 主 要 通 风机 与进 风 主 要 通 风 机 向采 区 工 作 6 、 注水 方 法 面靠 近安装 , 对 此类 与进 出风 并 联 的 通 道 充 分 的 加 以 注水压力反映 了钻孔 的注水阻力 , 其影 响因素较 利用 , 将有害的漏风转变成有益的漏风 , 从而将进 出风 多, 主要与煤层 的透水性及 瓦斯压力有关 。为了提高 部分 的能耗和阻力减少 ; ②尽可能采取多路排风和多 煤层 注水 的湿 润 效 果 , 采 用 常压 带 动 压 注 水 。注水 初 路进风 , 能够明显地将出风部分 的阻力和进风部分 的 始压力为 3 M P a , 先将处于应力降低区钻孔周围煤层进 阻力降低 , 得到理想的节能效益 。 行湿润加固, 以增强煤层的抗压强度 ; 当注水流量减少 2 . 5煤 矿通 风 网络 的技 术 改造 至正常注水量的 1 / 3后 , 再逐渐增加注水压力 , 每次增 首先, 煤 矿 矿 井 中 风流 的排 出、 引人 、 汇集 以及 分 压2 MP a , 增压 到 9— 1 1 MP a即可 。在这一 压力 下 , 应 配 是借 助于 诸 多 彼 此 相通 、 纵 横交 错 的井 巷 网络 加 以 力升高 区的煤体裂 隙会扩张 , 煤层 的透水 性会增 强。 展开的, 其中, 通风网路就是风流所经过的井巷所组成 此时 , 进行 稳定 注水 , 直 至达 到设 计 注 水量 或 出现煤 墙 的网络, 通常矿井 自 然风无法与生产的需求相满足, 多 严 重 渗水后 方 可停止 注水 。 数 情况 下均 需 要 人 为 的 控制 和人 为 的调 节 风 流 , 只有 四、 注水 管理 办法 这样才能够真正的满足实际需求 。煤矿通风系统 中风 1 、 注 水过 程 中要 不 断 观察 注 水孔 的封孔 情 况 和煤 流流 动 的定 律 包 括 阻力 定 律 、 风 量 平 衡 定 律 以及 能 量 壁, 并观测 瓦 斯涌 出情 况 , 严 防 瓦斯 超 限 。注水 以煤壁 平衡 定律 等 ; 其次 , 利 用分 风 调控 方 式 技术 改 造煤 矿 通 往外 渗水 为止 。 风 系统 。最优 的 通 风 调 控模 式 为 : 煤 矿 通 风 网络 利 用 2 、 深孔注水使用的注水泵 , 必须与工作面使用的乳 主要 通风 机根 据 所 需 要 的风 量 加 以 控制 , 自然 分 风 网 化液泵分开, 实施专泵专用。每个钻孔必须挂牌管理, 牌 络根据 自然分配 的风量加 以合理的调配, 这样便能够 版 内容有 孔号 、 孑 L 深、 钻孔坡度 、 封孔 时间、 管理 人 。 使得所有网络均实现有效性最好、 可控性最强 以及功 3 、 注 水钻 孔封 孑 L 器 末 端 必须 安 装 计量 水 表 。深孔 耗最 少 的调控 优化 目的 。应 当在 灵 活选 择 及 因地 制 宜 注水工作必须有专人负责, 并认真填写注水记 录台账 选择 调控 方式 的前 提 下 , 对 计 算 机 模 拟 分 析 的 手 段 充 并妥 善保 管 。 分的加以利用 , 借助于定量定性分析按需分风 , 全面的 4 、 深孔 打钻工作 必须有专人 负责 , 打钻 、 封孔人 员要 衡量 设计方 案 的管理 、 能 耗 和效 果 等诸 多 方面 , 实现 优 相对固 定, 每个孔打钻要预计终孔时间, 确定钻孔深度。 化选 择调 控方 式 及 调 控 装 置 能 耗 、 大小 、 位 置 的 目的 , 5 、 根据我矿 回采工作面 的回采速度 , 应先 注靠 近 优化 目标并非仅仅是需要工作面分 风与技 术合 理、 可 工作面的两个钻孔 , 再注 以后 的钻孔。每旬 由公 司煤 靠安全的原则相切合 , 并且需要容易实施管理 、 能耗投 质科提供原煤水分含量 ,
煤层注水可注性鉴定报告编写提纲
煤层注水可注性鉴定报告编写提纲
一、引言
1.研究背景
2.研究目的
3.研究意义
二、煤层注水可注性的基本概念和原理
1.煤层注水可注性的定义
2.影响煤层注水可注性的因素
3.煤层注水可注性鉴定的原理和方法
三、煤层注水可注性鉴定的实验设计与方法
1.实验样本的选取与采集
2.实验装置的设计与搭建
3.实验参数的选取与调整
4.实验过程的具体步骤
5.实验数据的采集与记录
四、煤层注水可注性鉴定实验结果与分析
1.实验数据的分析与统计
2.实验结果的呈现与说明
3.煤层注水可注性的评价与判定
五、煤层注水可注性影响因素的讨论
1.温度的影响
2.煤层孔隙结构的影响
3.煤层压力的影响
4.煤层湿度的影响
5.其他可能的影响因素
六、煤层注水可注性鉴定报告的讨论与展望
1.实验结果的合理性与可靠性
2.鉴定方法的优缺点及改进建议
3.煤层注水可注性的潜在问题与挑战
4.未来的研究方向
七、结论
1.煤层注水可注性的鉴定结果
2.实验结果的意义和价值
3.建议和措施
附录
1.实验数据表格
2.实验装置示意图
3.其他相关资料
以上是煤层注水可注性鉴定报告的编写提纲,根据实际情况和具体要求,可以适当增减内容和章节。
在写作过程中,应注重逻辑性,确保每一章节之间的连贯性和一致性。
同时,结合具体实验结果和分析讨论,进行客观、准确的描述和评价,以使读者能够全面了解煤层注水可注性鉴定的方法和结果,并得出科学合理的结论和建议。
矿井通风与安全试题库(含答案)
《矿井通风与安全》试题库(含答案)一、填空题1、矿井空气主要是由_______、_______和二氧化碳等气体组成的。
2、矿井通风的主要任务是:_______;稀释和排出有毒有害气体和矿尘等;调节矿井气候。
3、矿井空气氧气百分含量减少的原因有:爆破工作、井下火灾和爆炸、各种气体的混入以及_______.4、影响矿井空气温度的因素有:_______ 、_______、氧化生热、水分蒸发、空气压缩与膨胀、地下水、通风强度、其他因素。
5、矿井空气中常见有害气体有_______、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和_______等。
6、检定管检测矿井有害气体浓度的方式有两种,一种叫比色式;另一种叫。
7、矿井气候是矿井空气的、和风速的综合作用。
8、《规程》规定:灾采掘工作面的进风流中,氧气的浓度不得低于_______%,二氧化碳浓度不得超过_______%。
9、通常认为最适宜的井下空气温度是_______℃,较适宜的相对湿度为_______%。
10、一氧化碳是一种无色无味无臭的气体,微溶于水,相对空气的密度是0。
97,不助燃但有_______。
一氧化碳极毒,能优先与人体的_______起反应使人体缺氧,引起窒息和死亡,浓度在13%~75%之间时遇高温而爆炸。
11、矿井通风系统是指风流由_______进入矿井,经过井下各用风场所,然后从_______排出,风流流经的整个路线及其配套的通风设施称为矿井通风系统.12、矿井通风阻力包括_______和_______。
13、当巷道的_______发生变化或风流的_______发生变化时,会导致局部阻力的产生。
14、防爆门是指装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏风机的安全设施.作用有三:一是_______;二是当风机停止运转是,打开防爆门,可使矿井保持自然通风;三是防止风流短路的作用;15、掘进巷道时的通风叫掘金通风。
其主要特点是:_______ ,本身不能形成通风系统。
16、我国煤矿掘进通风广泛使用压入式局部通风机的方式是由于压入式通风具有_______;有效射程大,排烟和瓦斯能力强;能适应各类_______;风筒的漏风对排除炮烟和瓦斯起到有益的作用。
松散厚煤层工作面煤壁注水防片帮机理及工程应用
松散厚煤层工作面煤壁注水防片帮机理及工程应用松散厚煤层工作面因其煤壁不稳定性较高,煤与岩石发生混合破裂后形成大量煤砂和煤粉,容易导致煤矸石滑坡和煤与瓦斯突出等安全事故的发生。
为了解决这一问题,煤壁注水防片帮技术被广泛应用于煤炭工矿生产中。
本文从松散厚煤层工作面注水防片帮的机理分析入手,详尽介绍了该技术的原理、用材方式及其操作要点。
在此基础上,再结合国内外应用实例,分析了该技术在煤炭开采中的广泛应用,并探讨了该技术将来的进步趋势和应用前景。
关键词:松散厚煤层;煤壁注水防片帮;机理;应用正文:一、引言随着煤炭资源的日益枯竭和对煤炭采集技术的不息追求,煤炭开采的深度和难度越来越大,特殊是松散厚煤层,其煤壁不稳定性是制约煤炭采集效率和煤炭生产安全的主要因素之一。
因此,如何有效地防止煤壁开裂、坍塌以及煤粉煤砂滑坡等问题,成为了当前煤炭企业务必要面对解决的难题。
为了解决这一问题,煤壁注水防片帮技术应运而生。
这一技术主要是通过将水浆注入到煤壁中,使其形成具有柔性和强度的固体体,从而起到加固和支撑煤壁的作用。
近年来,该技术在国内外煤炭生产中得到了广泛应用,并取得了显著的效果。
本文主要从机理和工程应用两个方面进行探讨。
二、机理煤壁注水防片帮技术的机理主要包括煤壁注水成膜作用、加强煤壁刚度和与开采压力的影响等。
1. 煤壁注水成膜作用煤壁注水防片帮技术的核心机理在于注水成膜作用。
注水成膜绑使煤壁成为牢固的体,其主要包括以下两个方面:第一,水分子通过渗透和吸附的作用,将煤体表面和内部空隙填充,从而形成粘滞性和内聚力。
第二,水的含量对煤壁的性质具有很大的影响。
当煤体中含水率达到一定值时,煤体表面被水分子包裹,成为一个水分子层。
水分子层的存在可以缩减煤体内部分子的亲和作用,从而降低了煤体的粘着力和内聚力。
2. 加强煤壁刚度除了注水成膜作用外,煤壁注水防片帮还可以加强煤壁的刚度。
在注水过程中,水浆的渗透深度和渗透时间是决定其加固效果的重要因素。
综采工作面煤壁管理规定
×××综采工作面煤壁管理规定为加强综采工作面煤壁管理,防止综采工作面煤壁片帮事故发生,特制定以下管理制度:一、综采工作面煤壁片帮事故的预防第1条认真落实《采煤工作面作业规程》,支架初撑力必须达到规定值,对于软底卸载速度快的区段,设专人多循环对支架补液,防止顶板离层造成煤壁片帮和端面冒顶。
第2条严格控制采高,严禁采高大于液压支架的最大支护高度,液压支架必须接顶,确保综采支架正常增阻。
第 3 条顶板破碎、过特殊地带,要制定防止煤壁片帮和端面冒顶的专门措施,必要时采用化学材料进行煤壁和工作面端面顶板加固。
第4条采煤机割煤时必须及时移架。
采煤机与移架之间的距离,按照作业规程和补充措施的要求执行,超过规定距离或发生冒顶、片帮时,必须停止割煤进行处理。
第 5 条煤壁采成直线,工作面煤壁、刮板输送机和支架都必须保持直线。
第6条规范综采支架工操作行为,顶板破碎地点采取少降快移、带压移架,煤壁片帮时,必须超前移架,只有在超前移架到位后,方可使用伸缩前粱对端面空顶区域进行临时护顶,必要时采取人工超前使棚管理煤壁。
第7条实现正规循环和快速推进,减小煤壁矿压显现。
第8条软煤注水能提高煤层抗剪强度,松软煤层要实施煤壁浅孔注水防止片帮;较硬煤层注水易造成煤体软化,对于不宜采用煤壁浅孔注水的工作面应提前报调度室。
二、煤壁片帮端面冒顶处理第9条工作面运输机严禁行人,作业人员在运输机上工作,必须确认无煤壁片帮、端面掉顶等安全隐患,且工作面运输机在停电的状态下进行。
第10条综采工作面正常回采期间,严禁人员进入煤壁作业,确需人员煤壁作业时,现场必须安全确认,认真落实作业规程和补充安全技术措施中关于煤壁作业的相关规定。
第11条处理液压支架上方冒顶时,必须超前支护,进入煤壁人员严格执行敲帮问顶制度,确认无危险后,方可进入工作面。
第12条加强职工操作技能的培训和安全教育,严格按章作业,提高职工防止片帮伤人的安全意识。
煤层注水在“三软”不稳定厚煤层生产中的应用
() 2 注水 方 法 。按 上 述 规 定 要 求 打 孔 , 孔 长 封 度 3m, 孔段 钻孔 直 径 10 m 封 0 m。注 水 管使 用 内径
2 m 水 管 , 3 2 m, 端 头 3 m 处 焊 2道 f 0m 长 . 在 29 j0
维普资讯
20 年第 4 06 期
中 州 煤 炭
总第 12 4 期
煤层注水在“ 三软" 不稳定厚煤层生产 中的应用
李林 辉
( 密任 岗煤 矿 , 南 新 密 新 河 420 ) 53 0
摘 要 : 绍 了在 厚 煤 层 放 顶 煤 工 作 面进 行长 孔 、 孔 、 孔 的 注 水 情 况 , 结 了通 过煤 层 注 水 降 低 产 尘 量 、 介 深 浅 总 控
时 应接好 流量 计 , 录 好 该 孔 注 水 时 间和 注 水 量 。 记
当流量计 计 数停 止 后 停 止 注 水 , 般 单孔 注 水 时 间 一 为 2 。从 注 水孔 两侧 3 2 1m处 打孔 检验 注水 情 4h ,,
况。
工作面走 向长 度 2 0m, 斜宽 7 煤层倾 角 3 倾 0m,
收 稿 日期 : 0 6— 5—2 20 0 3
使 上 部煤 层 中 瓦 斯 提 前 释 放 , 时 起 到 降尘 作 用 。 同 煤 壁 卸压 带次 生裂 隙 发育 , 注水 区透水 性 变强 , 该 在 区域进 行 高压 浅孔 注 水 , 利 于充 分湿 润煤 体 。 有
作 者 简 介 : 林 辉 (9 8一) 男 , 西 西 安 人 , 理 工 程 师 ,90年 李 16 , 陕 助 19 毕业 于 陕 西 煤 炭 工 业学 校 , 从 事 矿 井 技 术 管 理 工 作 。 现
“三软”煤层首采综放工作面煤层深孔高压注水技术研究与应用
3 0 l 作面继续 推广放 顶煤 开采 该 工作 面属 于 _ 17 T =
软煤层 . 回采 过 程 中出现 煤层 含 水量 过 低 . 尘量 过 粉 大. 不但影 响煤 墙支 护 . 瓦斯管 理 . 重要 的是 影 响职 更 工 身体健 康 经过讨 论研 究 . 用煤 层深 孔 高压注 水 采
煤 壁 淋 水 为标 准 , 隔 4 间 8个 小 时 候 再 注 水 . 终 最
身体 健康 , 也给矿 井安全 生产带来 隐患 因此 . 为降低
煤层 深孑 高 压注水技 术 的试 验工作 L
二 、 三 软 ” 层 注 水 特 性 “ 煤
以注 水 时 间不 足 l 钟 煤 壁 淋 水 为 最 终 结束 注 水 0分
为增 强 煤 壁抗 压 能 力 . 长 注 水 时 问 . 孔 施 工 试 验分 析 , 到以下结 论 : 延 钻 得
前 , 用 Z Q 625型气动钻 机在 钻孑 施 工点 前后 6 利 B 一 1. L m 范围内, 进行 煤 壁 注 浆 工 作 , 浆 孔 深 度 1 m。 用 注 0 使 1寸 钢 管封 孑 不 小 于 5 L m.全 部 用 聚氨 脂 材料 封 堵 . 将 速 凝 水 泥 与 水 按 13的 比 例 往 孔 内高 压 注 浆 . : 注 浆 以煤 壁 跑浆 为 标准 注 浆孔 间距 为 0 ~ . 排距 . 1 m. 6 2
一
沿 综采 工 作 面上 、 副 巷 巷 道方 向 . 下 由里 向外 根
据煤层 倾角 布置钻 孔 . 依据 两相 向注水 孔 的端距 选择
2倍 于渗透半 径 的距 离为 宜 .根据 观测得 出注水湿 润 半径 为 1 ~ 3 按湿 润半径 1m 考虑 . 孔终 端距 为 0 1m。 0 两
综采工作面煤层注水技术探索与应用
综采工作面煤层注水技术探索与应用摘要:煤矿井下巷道掘进期间施工顺层长孔向煤体进行静压注水,使水流逐渐浸润煤体;工作面回采期间面内实施浅孔动压注水,高压水体顺煤层裂隙渗透。
通过综合注水增加煤体含水量,减少煤尘,水流渗透煤体时将部分瓦斯排出,有效降低回采期间的瓦斯浓度,注水后提高煤体塑性,避免出现大面积片帮掉顶。
关键词:采煤工作面;钻孔;注水一、工作面概括试验工作面为8258N、8255综采工作面,工作面回采82煤厚1.7~3.3m,平均2.1m,煤层赋存较稳定,结构简单,煤呈碎块状,黑色,玻璃光泽,煤以半亮煤为主,直接顶为粉砂岩,老顶为细砂岩。
依据《任楼煤矿中五采区-720m以浅7、82煤层突出危险性评价》,工作面位于8煤突出危险区,采取开采72煤上保护层区域防突措施。
8255工作面在上覆7255、7257保护层工作面的有效卸压保护范围内;8258N工作面在上覆Ⅱ7214、72510N保护层工作面的有效卸压保护范围内。
图1:煤岩层综合柱状图二、煤层注水工作原理煤层注水是指在地下煤层开采前,通过在煤体内部施工钻孔,通过钻孔将水流注入到煤体内部,水流通过煤体内部的裂隙和空隙进行渗透,增加煤体的含水量,减少煤炭开采过程中形成浮尘的可能性,从而达到浸润待采煤体的目的。
对于煤层注水原理的总结如下:(一)湿润煤体内部的原生煤尘:煤体内部存在各种微裂隙,原生煤尘广泛分布在这些微裂隙中。
加压水进入钻孔后流入到煤体的各种微裂隙和孔隙中,工作面待采煤体都被注入的加压水所渗透包裹,原生煤尘被预先注入的渗流水润湿,从而开采时丧失飞扬性。
(二)排出煤体部分瓦斯:实施注水孔后,瓦斯可以随钻孔进行释放,面内注水时,水体通过微裂隙渗入煤体时,将煤体内部分瓦斯排挤出,能够降低回采期间瓦斯浓度。
(三)改变了煤体的物理力学性质:水进入待采煤体后,在一定程度上改变了待采煤体的物理力学性质,具体表现为:塑性增强,脆性降低。
当待采煤体受采动作用发生破碎时,原有的一部分脆性破碎此时发生改变,转变为塑性变形,避免出现大面积片帮掉顶。
坚硬煤层深孔注水软化技术的应用
效果 。 2 )钻 孔施 工
1 注 水 试 验 地 点 的 地 质 及 采 区 概 况
始 膨 胀 , 坏 了 煤 的整 体 性 , 煤 质 变 得 松 软 , 煤 容 易 , 破 使 割
使 用 高 压 管 将 连 接 好 注 水 器 接 上 主 干 管 后 , 泵 注 开
水 , 水 泵 注 水 压 力调 至 1 a 1 a 每 小 时 注 水 4 注 0 MP 2 MP ,
3 )封 孑 L
育 , 积 面发 育 。煤 层 距 地 表 深 度 为 4 8m ~ 55m。工 沉 7 3
作 面走 向 长 度 4 0 m, 斜 1 5m。使 用 F 0s~ s 一 8 倾 3 Az 1 / 8— 0Z型掩 护 支 架 。 22
将 2 3节 长 度 为 5 0 m 的 西1 ~ . 8 mm 钢 管 的 注水 器 连
m 。
,
每 E 开泵 1 , l 水 量 6 , t 6h E注 5m。 每个 钻 孔 一 般 注 水 2d
达 到 煤体 软 化 的 作 用 。
ห้องสมุดไป่ตู้
~
3d 注 水 量在 1 0m。 2 0m。 , 3 ~ O 。待运 输 机 道 煤 壁 及顶 板
3 煤体 注水 软化 的设 备
1 )钻 机 设 备
出 现 渗水 或 淋 水 后 停 泵 , 注 下 一 个 钻 孔 。停 泵 后 , 接 再 可
入静 压 水 , 煤 体 始 终 保 持 含水 , 到 了煤 体 软 化 的作 用 。 让 达
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。
“煤体固化”钻进方法在新集二矿极松软煤层中的应用
“煤体固化”钻进方法在新集二矿极松软煤层中的应用【摘要】国投新集二矿131309机巷外段施工走向预抽钻孔,煤层极为松软,难以钻进至设计孔深;现通过注浆加固方法,固化煤体,从而降低塌孔程度,使钻孔顺利达到设计孔深。
【关键词】瓦斯;注浆;煤层0 引言新集二矿131309机巷掘进工作面煤层极为松软,在施工超前煤体瓦斯预抽钻孔时塌孔严重,很难达到设计孔深,甚至时常发生埋钻具现象,消耗大量人力物力,却达不到预计效果。
为解决此难题,地勘公司二矿项目部提出了“先固化,后钻进”的施工方法,效果显著。
1 工作面地质概况工作面内13-1煤层厚度较稳定,受区域构造的影响,局部煤层变化较大,煤厚4.6-10.3m,平均厚约6.4m,煤层倾角在30~42°,平均34°,煤层中上部发育一层夹矸,一般厚0~1.8m,平均1.12m,局部可能较厚,夹矸岩性为泥岩、目前工作面掘进高控制在3.5m,跟底板掘进。
瓦斯含量实际测定的在4.3098m3/t,坚固性系数f=0.22~0.74(软分层、全断面),瓦斯压力1.30MPa(平均),放散初速度△P=3.3。
2 钻孔施工情况未采取任何加固煤体措施前,由于此处煤层为极松软煤层,施工过程中孔内垮孔严重,钻屑量极大;一度出现钻进深度10m,排出钻屑约3m3情况;经常造成反渣不畅、憋孔、不反风致使旋转压力骤升,埋钻。
因此,131309机巷施工走向顺层钻孔,深度和设计差别甚远。
2.1 钻孔设计参数,见表1。
2.2 钻孔实际施工参数及孔内情况从表2不难看出,注浆前钻孔施工深度最浅深度16m,最大深度33m,平均深度27.8m,远小于设计孔深。
由于未达到设计孔深,将未达到设计孔深的钻孔用作“掩护孔”,采取“浅孔掩护深孔”方法,然后补孔,同样最深钻进至33m,无济于事。
3 煤体固化及施工效果为达到设计孔深,工程技术人员提出先将煤层注浆加固后再钻进的施工方法。
注浆钻孔:利用前期未施工至设计孔深的钻孔;注浆材料:P325#普通硅酸盐水泥;注浆设备:一台ZBY3/16-22型注浆泵;注浆过程中最大压力不得超过0.74MP。
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。
松软煤层讲义
松软煤层钻进工艺原理及应用煤炭科学研究总院西安研究院钻探技术研究所2007年元月松软煤层是指煤的硬度系数f小于1的煤层,它是地质构造的产物,主要是由于断层和层滑等原因所形成,所以也称松软煤层为构造煤层。
松软煤层通常都与断层、褶皱、产状变化、煤层厚度变化等有共生关系。
松软煤层具有强度低、瓦斯吸解速度快、瓦斯含量相对高的特征,因此它属于煤与瓦斯突出体。
在分布上,松软煤层的剖面形态均呈层状、似层状、凸镜状、在平面上呈带状或面状;松软煤层在煤层中的位置通常都是沿顶、沿底、也可在松煤层中间;松软煤层厚度变化较大,多数都呈不稳定状态,其厚度可以从几厘米到整个煤层。
煤矿瓦斯治理和利用工作已经引起我国政府和煤矿企业的高度重视,国家在煤层气资源开发和利用方面作了大量的投入,很多煤矿企业也开始转变观念,变传统的安全性瓦斯抽放为利用性或生产性瓦斯抽放,将各种抽放技术结合起来,想方设法提高瓦斯抽放浓度和抽采率,既确保了生产安全,也有效利用了能源。
但是我国目前除抚顺等少数矿区外,大多数矿井煤层透气性差,煤质松软,甚至有动力现象或突出危险性,属于松软煤层,这使本煤层预抽钻孔打钻难度极大,塌孔、卡钻严重,钻孔打不深,致使瓦斯抽放效果差,不能很好的满足生产和开发的要求,影响了煤矿生产的正常进行。
所以解决松软本煤层钻进问题对于我国煤矿生产具有极其重要的意义。
1 松软煤层瓦斯突出机理与防突途径1.1松软煤层瓦斯突出机理松软煤层中瓦斯突出是一个复杂的动力过程,瓦斯突出的动力主要是地应力和瓦斯压力,而阻碍突出的阻力是煤体抵抗破坏的能力,突出能否发生及其发生的规模主要取决于阻力和动力之间相互的作用关系。
因此地应力、瓦斯压力和煤的物理力学性质是影响煤层瓦斯突出的三个主要因素。
地层深处的煤层,一方面由于地应力和构造应力的作用,聚集了较高的弹性变形能;另一方面,由于煤层中含有瓦斯而具有一定的瓦斯内能。
地下的采掘工作往往会对煤层的应力平衡状态造成扰动。
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作者 简介 : 周治元 ( i 9 8 5 一 ) , 男, 本科学历 , 助理工程师 , 现任洛阳义安矿业有限公 司生产科科长 。
1 6 3
媒 t 屠 较 弭 时
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3 . 5注 水 工 艺
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支 槊 顶 梁 托 煤 时
目前国内外各生产煤矿经过研究均有适合自己的煤层注水技术措施我矿是新投产矿井急需开展此项研究拿出一套适合自身条件的工作面特厚煤层注水技术为我矿以后回采工作面特厚煤层注水技术的深入研究提供可靠依据同时此项技术的研究成功也可为集团公司类似条件矿井的工作面特厚煤层注水技术研究提供一定的理论基础和实践指导对全面完成集团公司各项任务指标具有较重要作用
3煤 层 注水 3 . 1注水 孔布 置
随着我矿 开采煤 层深度 的延伸 , 瓦斯 、 煤尘、 地压 显现 、 煤与瓦斯突出、 高温等 自然灾害危害程度不断升 级, 灾害事故严重 , 迫切需要采取行之有效的灾害防治 技术 , 解决煤矿 开采 中的安全 问题。国 内外科研工作 者对煤层注水技术进行了大量研究 , 证 明煤 层注水技 术能够有效治理煤尘 、 瓦斯、 煤层 自燃 、 冲击地压 、 地温 等 自然灾害。我矿煤层煤质松软破碎 , 可塑性极差 、 承 载能力弱, 回采 期间 受动压影 响, 煤 壁多 发生片 冒现 象, 同时在割煤期 间粉尘多 , 瓦斯涌出量大 , 需投入大 量物资和劳动力进行加固煤 壁和顶板 , 又增 加 了矿井 原煤成本 , 严重制约回采工作面安全高效生产 , 煤层注 水主要用途就 是工作面煤墙 及顶煤 的煤体强度 , 防止 片冒现象发生 , 杜绝瓦斯煤尘事故 , 改善劳动环境等一 系列 问题 。 目前国内外各生产煤矿 经过研 究, 均有 适合 自己 的煤层注水技术措施 , 我 矿是新投产矿井 , 急需开展此 项研究 , 拿出一套适合 自身条件 的工作面特 厚煤 层注 水技术 , 为我矿 以后 回采工作面特厚煤层注水 技术的 深入研究提供可靠依据 , 同时此项技术 的研究成功 , 也 可为集团公司类似条件矿井的工作面特厚煤层注水技 术研究提供一定的理 论基础 和实践 指导 , 对全 面完 成 集团公司各项任务指标具有较重要作用。 煤层注水主要用途就是为了使煤体得 到充分湿润 使其锈结在一起 , 减少煤墙的片 帮、 冒顶 , 减 少了支护 材料投入量 , 并降低劳动强度 , 同时使煤墙内的瓦斯通 过注 水压 力 排 出 , 起 到 减 少 煤 尘 的生 成 以及 杜 绝 瓦 斯 事故 , 改善职工的工作环境 。 2工作 面情 况 二1 1 2 0 8 0工 作 面 位 于 1 2盘 区 西 部 , 东 临 二 1 1 2 0 7 0工作面 , 北至工作面切眼 , 南到一水平西胶带大 巷; 走向( 切眼) 长度 1 3 5 m, 轨道巷长度 4 2 9 m( 可采长 度3 9 9 m) , 胶带巷长度 4 0 7 m( 可采长度 3 7 7 m) , 平均可 采长度 3 8 8 m。煤 厚 0 . 7 m ~1 2 m, 平均 4 . 8 m。该 工 作 面二 1 煤层伪顶不发育 , 直接 顶为砂质泥岩、 泥岩 , 厚 度 0— 3 . 5 m, 平均 1 . O m, 老顶为 中 一细粒石英砂岩( 大
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底 媒 较 厚 时
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十 . ・ ・ ・ ・
周 治元
松 软 煤 层 注 水与 煤 体 硬 度的 关系 研究 与 应 用
王汉斌 ( 洛阳义安矿业有限公司 , 河南 洛 阳 4 7 1 8 2 1 )
摘 要: 义安 矿开采煤层煤质 松软破碎 , 可塑性极 差、 承 载能力 弱 , 回采期间受动压 影响 , 煤壁 多发 生片帮 , 需投入大量物资 和劳 动力进行加固煤壁和顶板, 既影响安全生产, 又增加了矿井原煤成本。通过在二 1 1 2 0 8 0工作面实施煤壁注水和优化支架设计等一系 列综合技术 措施 。 从而 改善煤壁 受力情况 , 保护煤壁 的完 整性 。通过研 究松软煤层注水前后煤体硬度的关系 , 确 保安全生产。
关键词: 3 6 U 型钢; 可缩武; 点柱
中图 分类 号 : F 4 0 6 . 3 ; T D 3 2
1 章 编号 : 1 0 0 8—0 1 5 5 ( 2 0 1 5 ) 1 0— 0 1 6 3— 0 2
占砂岩) , 厚度 9 . 9 m一 2 1 m, 平均 1 8 . 4 m 。
收稿 日期 : 2 0 1 5— 0 7—1 3
二l 1 2 0 8 0 工作面的煤层注水方式 以胶带顺槽、 轨 道顺槽深孔注水 为主 、 工作面浅孔注水为辅 。胶带顺 槽、 轨道顺槽深孔注水间距 2 0m, 孔深 6 O e; r 工作面浅孔 注水孔孔深 8 m 。间距 3 m 。详见图 l 。
图 I 深浅 注水 孔布 置示意
3 . 2注 水 工 艺
①浅孔注水采用风钻在煤壁上打设注水孔。注水 孔距支架顶梁 ≤0 . 3 m , 间距 3 m( 每隔两个液压支架 一 个孔) , 保证注水效果。孔深 ≥8 m, 钻孔角度托煤段 + 5 1 0 。 , 沿 顶段 3— 0 。 。封 孔深 度 ≥1 . 5 m, 采 用胶 囊封 孔 器封孔。注水时间 2小时左右 , 每孔注水量达 l m 。 以 上。为防止工作面两端煤壁片 帮及方便 支护管理 , 两 端头各留 l O m不打孔注水。注水前注意将注水孔附近 的释放孔用膨胀水泥封 住, 防止漏水从而影响注水效 果。 ②注水压力。 深孔注水采 用独立的注水泵进行 高压 注水 , 胶带 顺槽、 轨道顺槽分别铺设高压管进行连续注水 , 每个注 水孔安装 S G S 型双功能压 力流量一体表对流量 、 压 力 进行观察记录。注水时采用“ 中压 渗透深孔注水 法” , 即注水压力从 5 M P a 起 始, 当注不进水或流量过小 ( 正 常流量的 1 / 3以下) 时开始提高注水泵压 力, 每次提 高 2 MP a , 直 到提 高 至 1 5 MP a 。