利用瓦斯抽放钻孔注水降尘的实践

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1、利用瓦斯抽放钻孔注水降尘的实践  文件类型：PDF/AdobeAcrobat  文件大小：字节更多搜索：利用瓦斯钻孔注水实践利用瓦斯抽放钻孔注水降尘的实践杨兴,赵士喜,王德才(七台河矿业精煤集团有限责任公司,黑龙江七台河154600)[摘要]新立矿利用本煤层瓦斯抽放钻孔注水降尘,实现了一孔两用,在煤尘与瓦斯防治及改善工作面作业环境等方面,效果显著,经济效益可观.文章详细介绍了注水钻孔的选定,注水系统与注水参数的确定;对注水前后煤层含水率,瓦斯涌出量作了分析比较.[关键词]瓦斯抽放;钻孔;注水降尘;含水率;瓦斯涌出量[中图分类号]TD714+.4[文献标识码]B[文章编号]

2、1006-6225(2001)02-0069-02[收稿日期]2001-04-18[作者简介]杨兴(1965-),黑龙江省勃利人,1987年毕业于抚顺煤矿学校,现任集团公司小井处副总工程师.在矿井生产过程中,煤尘严重地威胁着安全生产和矿工的身心健康.尤其是在高瓦斯矿井生产过程中,由于煤尘的掺入,导致瓦斯燃烧爆炸下限降低,增加了瓦斯的危险性.从目前的防尘技术来看,煤层注水是抑制产尘量的根本手段.我国目前采用的注水方式有长孔注水,短孔注水和深孔注水,长孔注水使用的比较广泛.本煤层瓦斯抽放钻孔注水,就是利用工作面前方卸压区内不可抽放的本煤层瓦斯抽放钻孔代替注水孔进行长孔注水.这

3、种方式一孔两用,具有钻孔深,孔径大,钻孔附近裂隙发育,注水量大等特点,不仅起到了降低煤尘,改善气温条件等作用,而且有效地减少了回采过程中的瓦斯涌出量,促进了安全生产.新立矿在441工作面进行了利用瓦斯抽放钻孔注水的初步探索.1新立煤矿441工作面概况新立煤矿441工作面开采左一片93号层,工作面走向长1530.0m,倾斜宽130m,煤层倾角10,煤层平均厚2.3m.该工作面地质构造简单,煤层硬度系数f为0.5～1,透气性系数为0.3665m2/MPa2d,煤层自然发火期为3～6个月.采煤方法为走向长壁,机械化采煤,顶板管理为全部垮落法.工作面上下风巷标高分别为-90m和-

4、130m,位于该矿煤与瓦斯突出区域,煤尘具有爆炸性,爆炸指数38%～40%.回采过程中的瓦斯涌出量在13m3/min左右,在回采过程中进行了本煤层瓦斯抽放.2本煤层瓦斯抽放钻孔注水工艺2.1注水钻孔的选定441综采工作面在回采过程中,为了协调抽放与注水的关系,坚持先抽后注的原则.即当工作面上风巷的抽放钻孔距工作面15～20m,进入工作面前方卸压区后,将与工作面距离大于3m,抽放浓度小于15%的钻孔和抽放管路分开,作为注水孔用.抽放钻孔的施工间距为6m,孔深50m,孔径75mm,倾角9.由于钻孔处于卸压范围,增加了其注水湿润半径,满足了注水湿润半径3m要求.在15～20m范

5、围内可保持2～3个钻孔同时进行注水.2.2注水系统由于新立矿的静水压比较大,该工作面的上风巷静水压为3.6MPa,可以满足卸压区注水的需要,因此采用静压注水,即:地面静压水源→供水钻孔→大巷供水管路→工作面上风巷供水管路→φ16mm钢丝纺织管→φ16mm球形阀→φ16mm三通→水表(压力表)→注水钻孔.2.3注水参数的确定(1)注水压力由于采用的是静压注水,该工作面上风巷静压注水压力为3.6MPa,属于中压注水.(2)注水流量和注水时间根据经验公式:V=KP和Q=LV确定V=0.006×36=7.8L/(MPamh)Q=50×7.8=390L/h式中,V为每米钻孔的每小时

6、注水量,L/(MPamh);Q为钻孔注水流量,L/h;P为注水压力,962001年第2期(总第44期)煤矿开采2001年6月MPa;L为钻孔深度,m;K为煤层注水系数,L/(MPa2mh)(测定K=0.005～0.007,取0.006).因此,将每一钻孔的注水量通过球形阀和水表控制在0.4m3/h左右.注水时间主要是根据注水过程中的注水孔周围煤壁和工作面煤壁的变化情况确定,如果发现以上两处有出水现象,说明钻孔注水控制范围内的煤层已得到湿润,可以停止注水或减小注水量,并在原始记录上记下累计注水时间和其它注水参数.根据测定,在正常生产过程中,距工作面5～15m的钻孔可注5～8

7、h;距工作面小于3m的注水孔,由于受采动影响大,可以不注,否则跑漏水严重,注水时间太短,影响环境.具体的注水时间安排在每天中班工作面检修时间内,这样可以减少采动对注水的影响,使煤层能够充分得到湿润.根据每一钻孔的注水记录统计,单孔的注水量在3.0m3左右.441工作面上风巷累计施工抽放钻孔115个,其中用于注水钻孔92个,钻孔累计深度4900m,总注水量280m3.3注水效果3.1注水后煤层的含水率增加煤层注水效果的好坏,取决于注水后煤层含水率的增加程度.由于利用工作面前方卸压区内的抽放钻孔,该区域内受到采动压力的影响,裂隙比