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应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、煤层注水新工艺在松软煤层回采过程中应用　　【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6

2、0m。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5Ⅰ、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1.2B—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/m3

3、q—吨煤注水量，q=0.015～0.03m3/t，取q=0.02m3/tL—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=425m35Ⅳ、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

4、按最大时间94小时计。3.7注水效果考察Ⅰ、注水前后化验煤样水分在采面新鲜煤壁上，于顶板下1米处沿钻孔长度适当选取三个采样点，用手镐挖坑采样。采下煤样落在防水布上，适当破碎，缩分后装瓶密封送去化验。煤层内在水分达到5%即为效果良好。Ⅱ、肉眼观察煤壁情况注水后，工作面煤壁大范围出现挂汗现象说明注水效果良好。4注水效果对比注水效果对比在该综放风巷，选用4号到17号钻孔，共计14个，在同样的注水时间内对比注水量的大小。1月31日注水前读取原始表数417.4m3，23：00开始注入未添加药剂的清水，至2月2日01：00时注水完毕，时间累计26小时，读取表数为442.3m3，计算注

5、水量为24.9m3。52月2日将注水增强剂按比例加入注水管道中后，读取注水前原始表数为470.2m3，22：20开始注水，至2月3日11：20，读取表数为496.5m，注水量为26.3m3，累计时间为13小时。至2月3日23：40时，时间累计25小时18分钟，读取表数为516.3m3，注水量达46.1m3。从数据统计可知，对于同一煤层，同样注入25m？的水，添加药剂后的注入时间比注清水减少了13个小时；同样的注水时间内，添加增强剂后注水量较清水提高了85%。由此证明了，注水增强剂不仅可以大大减少注水时间，提高工作效率，还可以显著提高注水量，降低注水难度。这些数据充分说明综

6、放风巷使用注水增强剂后煤体注水达到了预期目的，且效果很显著（表1）。5预期成果效益分析5.1直接经济效益使用药剂增加煤层渗透性后，注水扩散半径将明显增加，注水钻孔间距可以大大增加，减少注水个数及钻进进尺，工作面注水时间也将大大缩短。使煤层粘结性增加，有效解决了煤层随开采而垮落的现象。5.2社会效益由于呼吸性煤尘大大降低，尘肺病的发生率将大大降低，同时也大大改善作业环境，增加安全系数。6主要技术特点、创新点（1）针对煤矿煤种特征而采用新型高效煤层注水增强剂的方法。5（2）煤层保湿性比较持久，一般可达50天以上。（3）低压注水。增加注水湿润半径不是靠注水压力，而是靠添加的药剂

7、增加水的渗透性。（4）确定煤层注水的主要参数。通过煤层注水，降低工作面粉尘浓度，减少尘肺病的发病率。（5）控制松软煤层垮落的方式方法。5