【精品】注水防尘技术.doc

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1、矿井综合防尘技术根据我国煤矿现阶段的防尘技术条件和装备，矿井防尘措施大致可归纳为5大类，即减尘、降尘、除尘和阻尘（个体防护）。1、减尘措施。一是减少各产尘工序的产尘总量和产尘强度，从产尘数量上把关；二是减少对人体危害性最大的呼吸性粉尘所占的比重，在降尘质量上设防。例如，煤层注水或注入化学试剂、上分层采空区灌水注浆、湿式凿岩和充填水炮泥等都属于减尘措施。2、降尘措施。降尘是使浮尘尽早沉降，以降低浮尘浓度。现阶段煤矿主要是使用喷雾洒水、喷洒泡沫和其他方法（湿润剂降尘）加速矿尘的沉降。3、除尘措施。除尘（捕尘）是一项利用除尘设备将空气

2、中的浮尘聚集起來处理的聚歼性措施。主要釆用吸尘器和捕尘器利用扩散、碰撞、直接拦截、重力、离心力等原理使粉尘与空气分离，以降低空气中的浮游粉尘浓度；或者釆用湿式除尘器将粉尘捕捉、收集、沉淀排除。4、排尘措施。排尘是指以加强通风为手段，利用新鲜风流稀释、排除采用前述粉尘措施未能沉降的那部分浮尘。5、个体防护措施。个体防护是指通过佩戴各种防护工具以减少矿尘吸入量的一项补救性措施。它是防止尘害的最后一道防线。一、煤层注水防尘机理1、通过物理化学作用润湿煤层煤层的湿润过程实质上是水在煤层裂隙和孔隙中的运动过程，是一个复杂的水动力学和物理化

3、学过程的综合。水在煤层中的运动可以分为压差所造成的运动和它的自运动。压差所造成的运动是水在煤层中沿裂隙和大的孔隙按渗流规律流动。自运动与注水压力无关，它取决于水的重力和水与煤炭的化学、物理化学的作用。自重使水在裂隙与孔隙内向下运动；化学作用是水作用于煤层内的无机的和有机的组分，使之氧化或溶解；物理化学作用包括毛细管凝聚、表面吸着和湿润等。压差和重力造成的水渗透流动，吋间不长，范围不大，湿润效果不高，一般只能达到10%〜40%。物理化学作用是煤层湿润的主导作用，可以持续很长吋间，并能使煤体均匀、充分地湿润，将湿润效果提高到70%〜

4、80%。此外，煤层注水破坏了煤体内原有的煤瓦斯体系的平衡，形成了煤-瓦斯-水三相体系，这个体系内各个介质间发生着相互作用。在煤体内部的各种裂隙中，或多或少存在着原生煤尘，水进入裂隙后，将其中的原生煤尘在煤体未破碎前预先润湿，使其失去飞扬性。2、注入水可有效地包裹煤体内的每一细小部分水进入煤体各种裂隙和层理后，在极其微小的孔隙内部，都有水的注入，这就使整个煤体有效地被水包裹起来。当煤体由于开采而受到破碎吋，因绝大多数的破碎面中充满着水，可以达到减少煤尘飞扬的目的。3、通过改变煤体的物理力学性质减尘通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内

5、部，增加煤的水分和尘粒间的黏着力，并降低煤的强度和脆性，增加塑性，减少釆煤时煤尘的生成量；同吋将煤体中原生细尘黏结为较大的尘粒，使之失去飞扬能力。二、煤层注水《煤层注水可注性鉴定方法》(MT/T1023-2006)规定：煤样测试结果原有水分WW4%、孔隙率K24%、吸水率824%和坚固性系数/$4%,则判定取样煤层为可注水煤层；否则判定为不可注水煤层。《煤矿井下粉尘综合防止技术规范》要求，釆煤工作面应有国家认定的机构提供的煤层可注水鉴定报告。(一)煤层注水方式1、按钻孔分类注水方式按钻孔的位置、长度和方向，可分为工作面短孔注水、

6、深孔注水和工作面走向长孔注水三种方式。(1)短孔注水。短孔注水是在采煤工作面垂直煤壁或与煤壁斜交打钻孔注水，孔长伟工作面一个循环的长度，一般为2〜3.5米，采用低压注水，如图1中a钻孔所示。1a—短孔b—长孔1冋风社2—运输巷图］短孔、长孔注水方式(2)深孔注水。它是在采煤工作面垂直煤壁打钻孔注水，孔长为釆煤工作面数个循环进度，一般为5~25米，如图1中b孔所示。(3)巷道钻孔注水。这种注水方式是由上邻近煤层的巷道向下煤层打钻注水或由底板巷道向煤层打钻注水，如图2所示。在一个钻场可打多个垂直于煤层或扇形布置方式的钻孔。巷道钻孔注

7、水采用小流量、长时间的注水方法，湿润效果良好；但打岩石钻孔不经济，而且受条件下你只，所以极少采用。.4（a）上层向下层打钻孔（b）底板巷道向煤层打钻孔1——巷道2、3——钻孔4——上煤层5—下煤层图2巷道钻孔注水法（4）长孔注水。它是从采煤工作面的运输巷或冋风巷，沿煤层倾斜方向平行于工作面打上向孔注水（如图3）,孔长30^100米；当工作面长度超过120米而单向孔不到设计深度或煤层倾角有变化吋，可采用上向、下向孔联合布置钻孔注水（如图4）。由于长钻孔注水作业超前于工作面，使注水有充足时间，给水在煤体孔隙屮的毛细渗透创造了条件，水

8、可以长时期地缓慢地进入煤体的细微孔隙，湿润的效果较好。综放开釆工艺开釆厚煤层时，较为典型的有单向及双向两种，如图5及图6所示。上部钻孔于下不钻孔的孔口间距为1〜3米，钻孔间距视煤层透水性而定，一般取10〜25米。透水性强的煤层钻孔间距大些，反之，则小些。.521