三软、高温、高瓦斯特厚煤层浅孔动压注水技术实践.pdf

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1、总第155期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．07．019三软、高温、高瓦斯特厚煤层浅孔动压注水技术实践任建国，芦浩(淮北矿业股份公司涡北煤矿，安徽淮北233600)摘要-文章在着重分析浅孔动压注水防尘、防治瓦斯及增强围岩稳定性机理的基础上，设计了具体的方案并成功进行工业性试验，取得了大量的实践经验，为该技术的推广奠定了基础。关键词：放顶煤；浅孔；动压注水中图分类号：TD713．3文献标识码：B文章编号：1005—2798(2012J07—0038—02涡北煤矿主采

2、的8号煤地质条件极为复杂，其塑性变形能力，从而达到了降低煤尘产生量的目的。三软、高温、高瓦斯三大技术难点一直困扰着安全生昧意层岩石层厚／柱状及煤层岩性简述产，先前采用的多种注水技术都未能全面有效地解编号名称决上述难题，研发一种效果更好的新型注水技术十215蛊泥岩灰一深灰色，块状，局部含粉砂、菱铁矿。235I．砂岩灰以一石灰英白色，中厚—摩层状粉一细砂岩。分必要。、长石为主，钙、铁质腔结。性较硬，裂隙较发育2深灰色，中厚—厚层状．泥质结构，局鄄1工作面概况4．：4玎5＼蓍／f8t煤泥岩舍灰状粉黑砂色燕

3、质一痕{黑，{《}富色含，植粉物末化—石碎块状，局部鳞片，光泽暗淡．属半亮型煤局部含薄屡夹矸，夹矸厚0．2m。8102工作面北邻F：断层，南距采区边界约灰一辣孤色，软状，性腌，曾植物化石。厚l，54＼，泥岩度呈外段厚里段薄。外段又垒上段厚下段薄的趋势。外段台一厚A3一n5-7m的煤线500nl。北靠F。断层。北部8101工作面机、风巷均黑色，柬状—碎块状，局部鳞片状。光泽暗3．0开始施工，其它地点均未采动；8102工作面机巷设1．44●．l8泥岩淡灰植的色物，龚属矸．根块半茎状亮化一型石煤中厚。煤层

4、层状底，部混局质部雏构含一．厚禽0大2量m计长度880m(平距)；切眼设计长度127m(平距)，。灰色一深灰色泥岩。中厚层状，局部性脆含切眼斜长134m，机、风巷、切眼均布置在8：煤层内，煤层底板施工；工作面实际可采长度为147雾l泥粉岩砂一岩厚粉段砂层含。状03中粉m_、的外细煤段砂线底岩。部，含钙鲕质胶粒结，中，部上为部灰局色部中块560m。图18煤煤层综合柱状煤层赋存较稳定，为黑色、粉末状～碎块状，黑2．2煤层注水防治瓦斯机理色条痕，玻璃光泽，半亮一光亮型，局部含少量黄铁在透气性不佳、瓦斯压力

5、较大的煤层中，通常游矿颗粒。8煤平均厚度为4．27m，8煤平均平均厚离的瓦斯含量较少。在向煤层中注水之后，水分子度为3．0m。局部含1—2层夹矸，厚0～0．34m。会进入煤层中的微小裂隙，有效地切断了瓦斯的释8、8煤之间有一层厚0．8～2．0m的夹矸，均厚放通道，避免了瓦斯压能的突然释放，从而降低了瓦1．54m，为泥岩和粉砂质泥岩。综合考虑认为，8煤斯导致煤体破碎的可能性。组为结构较复杂煤层，柱状如图1所示。2．3煤层注水增强围岩稳固性机理本采区断层较发育，已查明断层32条，其中断通常情况下，煤的亲

6、水性比较强，注水作业能大距大于20m的9条，断层破碎带挤压揉皱现象严幅度降低煤体硬度，使其能在覆岩重压下沉时产生重；水文地质条件较为简单；掘进断面14．6m，CH更大的变形，即提高煤体的弹性性能，确保作业空间最大绝对量0．85m／min、最大相对量8．55m／t。围岩的稳定性。此外，注水还可以提高煤体的粘性，避免小块煤的冒落等现象发生。2煤壁注水机理J3煤层注水的方案设计一7_2．1煤层注水防尘机理1)湿润煤体的原生煤尘，减弱飞扬能力。3．1施工方案的设计2)煤体在开采过程中受到破碎时，由于有水1)

7、注水时间。注水作业的时间原则上不能的存在，可抑制煤尘飞扬，预防煤尘浮游。影响其它作业，选定每天的检修班进行注水作业。3)改变了煤体的物理力学性质，增强了煤的2)注水孔布置方案及参数。其布置方式为收稿日期：2012-05-25作者简介：任建国(1983一)，男，安徽淮北人，助理工程师，从事生产技术管理工作。38任建国等：三软、高温、高瓦斯特厚煤层浅孔动压注水技术实践、第21卷第7期单排眼垂直煤壁，眼孔的布置方式、深度、密度、角度质，从而减少了煤尘产生量。与煤层注水的效果有着很大关系，根据煤层硬度、煤注

8、水后各工序的降尘率：割煤为71．7％；司机层的透气性及工作面的采高可选择合理眼孔布置参处为80．8％；移架为82．6％；回风为84．9％；运煤数。具体布置方案如图2所示。为78．8％；平均降尘率为79．6％。4．3对瓦斯的治理效果分析J煤层注水对瓦斯治理的作用，不仅表现在防治瓦斯突出方面，而且对降低瓦斯涌出量也有十分明显的效果。1)向煤层中注水后，水分子沿着煤体的微裂隙运动，将其中的瓦斯分子排挤释放出煤体，从而增图2煤层缅艮注水一眼孔～布置不意加了检修班期间内的瓦斯排