采煤工作面浅孔高压注水研.docx

林盛煤 矿 采煤工作面浅孔高 压 注水研究与 实 践 应 用王志国摘 要:煤壁浅孔高压注水工艺的应用是解决回采工作面***和煤尘的有效措施和方法。本文分析了煤壁浅孔高压注水机理,介绍了林盛煤矿回采工作面在使用煤壁浅孔高压注水技术实际运用和取得的明显效果。该方法简便,操作性和实用性较强,通过对注水前后各种数据的现场实测对比,证明了煤壁浅孔高压注水可达到有效抑制煤尘爆炸及炮后***集中涌出造成***超限等效果。关键词:回采工作面 浅孔 高压注水 降尘 防治***林盛煤矿 2010 年矿井***鉴定为低***矿井,经沈阳煤炭科学研究院通风防灭火实验室煤炭自燃倾向性鉴定,可采煤层自然发火倾向性等级为二类自燃,自然发火期为 3-6 个月,煤尘具有强爆炸性。井田含煤层共 14 层,现采煤层为 5、7、12 煤层,主采煤层为 12 煤层。由于矿井煤层自然含水率偏低,均不足 4%,煤质干燥,生产作业过程中产尘量大,采用传统被动综合粉尘防治措施,工作量大,而且防治效果不好。为进一步加强粉尘治理,降低粉尘危害,林盛煤矿自2006 年起实施了五、七、十二煤层注水措施,由于煤层孔隙率低,透水性差,煤层注水初期效果不理想。通过坚持煤层注水措施,在注水工作中不断学****摸索和试验研究,总结经验、对煤层注水方式、注水设备、注水关键工艺及参数进行优化设计,采用煤壁浅孔高压注水、合理布置钻孔和加大注水压力,解决了煤层低渗透性问题,使注水效果变得明显,大大地降低了矿井生产过程中产尘量,而且对治理工作面***涌出、突出预防以及片帮漏顶预防有着一举多得的功效,具有全面推广的价值。一、煤层注水机理煤层注水是采煤工作面最有效的防尘措施。由于采煤工作面煤壁前方存在大量的次生裂隙,在回采前预先在煤层中打若干钻孔,通过钻孔注入水,使其涌入煤体内部,增加煤的水份和尘粒间的粘着力,并能降低煤的强度和脆性,增加1塑性,采煤时煤尘的生成量就会减少,同时高压水的压裂作用可大大增强煤体的透水性,提高注水效果,渗透到煤体裂隙内的水份还可将原生细尘粘结为较大的尘粒,使之失去飞扬能力。煤层注水还能够破坏煤体内原有的煤-***体系的平衡,形成煤-***-水三相体系,从而减少高***采煤工作面***涌出量,进而对防治煤尘飞扬超限有一定的作用。二、煤层注水必要性林盛煤矿煤层属于低透气性,煤层煤质干燥,自然含水率偏低。在回采过程中产生大量煤尘和粉尘,恶化井下作业环境,危害着井下职工的身心健康。为此,矿井曾采取过一系列防尘措施,如净化水幕、转载机头喷雾、皮带头防尘罩、工作面洒水、水炮泥等措施,都是被动的,不能从源头解决本质问题。通过研究使用煤壁浅孔高压注水技术后,能有效遏制产煤过程中煤尘、粉尘产生量大的现象,改善井下作业环境,提高职业病的预防能力。同时,通过煤层注水还可以降低煤体强度和弹性模量,增加煤体的塑性,使应力分布比较均匀,减缓高应力集中,对防止煤与***突出、冲击矿压等灾害的发生非常有利。另外,煤层注水可以软化坚硬煤体,使回采速度加快,提高生产效率,还可以预防煤层自然发火。三、煤层注水可行性1)、回采工作面前方煤壁存在大量的次生裂隙,再加上高压水的压裂作用,可大大增加煤体的透水性,提高注水效果。2)、注入煤体的水能够使煤体的塑性增强,可以湿润煤体中的原生煤尘,并包裹煤的细小颗粒,当开采时在破碎过程中产尘量低,能有效避免煤尘飞扬。3)、由于煤物质