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常村煤矿“煤层注水”新技术预防自然灾害
2009-10-22
　　河南义马煤业集团常村矿以预防煤尘、***、冲击地压、自然发火灾害为目的，在采掘工作面全面推行“煤层注水”新技术，今年以来，先后投入高压注水泵3台，钻机4台，煤层注水达8000余立方。实施煤层注水后，冲击地压强度明显减弱，冲击频率降低；采掘期间***涌出量减少；同时，减少了煤尘的产生，延长了煤体自燃发火期。
　　煤层注水是通过钻孔，将压力水和水溶液注入煤体，增加水分，以改变煤的物理力学性质，减少煤尘的产生，减少冲击地压、煤与煤层气突出和自燃发火的新技术。为了加强该技术的推广应用，常村矿在《常村煤矿采掘工作面煤层注水施工及管理办法》中规定：煤层注水工作必须纳入正常的生产作业计划，所有采掘工作面全部按煤层注水区域进行管理，不注水的采掘工作面不准生产。同时，对煤层注水工作制定了相关的技术要求，对煤层注水泵、钻机型号、注水钻孔参数、注水压力、注水量等按不同地区进行了认真的选型和设计。要求设计注水应力应等于上覆岩层的重量，%以上。采掘工作面必须安装专用注水管路，并且要使用直径不小于100mm的无缝钢管，以满足注水压力和流量的要求。
　　该矿还对回采工作面（包括二分层工作面采空区）、掘进工作面煤层注水施工制定了具体的详细工作方案。
　　回采工作面煤层注水施工方案：在实煤体及下分层工作面本煤层注水钻场及注水孔布置上，要求在回采工作面上巷下帮施工若干个钻场，每个钻场内呈放射状单排布置5个注水孔（孔径75mm），钻孔距底板1m，沿煤层倾角布置，钻孔之间的水平夹角均为30°。上巷下帮两钻场中间部分采取辅助浅孔（孔深20m左右，孔间距20m）注水。在下巷上帮每隔20米开设小钻场（钻场规格以现场实际需要定），钻场内垂直煤壁布置一个钻孔（孔径75mm），钻孔距底板1m，沿煤层倾角打设，钻孔长度为60m。上下巷注水孔交错长度不小于10m，注水孔参数要求以工作面煤层注水设计为准。
　　在二分层工作面采空区注水钻场及注水孔布置上，要求在回采工作面上巷下帮和下巷上帮施工若干个小钻场（钻场规格以现场实际需要定），每个钻场内呈放射状单排布置3个注水孔（孔径75mm），钻孔距底板1m，上巷下帮钻孔竖直仰角为20°，下巷上帮钻孔竖直仰角为40°，每个钻场内各个钻孔之间的水平夹角均为60°。注水孔参数要求以工作面煤层注水设计为准，应保证钻孔到达采空区。同时，要求注水压力不小于12MPa，每孔流量3m3/h，注水施工必须超前回采工作面100米完成。钻机采用ZDY3200S型钻机和YD-40型岩石电钻，注水泵采用三塞高压注水泵。具体的采煤工作面煤层注水施工相关参数要求以煤层注水设计为准。
　　掘进工作面煤层注水施工方案：在注水孔布置及参数设计上，掘进工作面巷道两侧和正前方均采取本煤层注水。在巷道两侧垂直巷道轴线顺沿煤层倾角布置钻孔，注水孔直径75mm，孔间距为20m，距底板1m，深度为40m；掘进工作面正前方放射状布置3个钻孔，距底板1m，深度为20m，注水孔直径75mm，工作面正头注水孔角度+3°，中心孔顺煤层走向，两帮孔与垂线呈15°外扎角。同时，要求注水压力不小于12MPa，每孔流量3m3/h。工作面正头严格按照“注水施工20m、掘进15m”的正规循环进行作业，两侧滞后正头20m进行注水作业。钻机采用YD-40型岩石电钻，注水泵采用三塞高压注水泵。具体的掘进工作面煤层注水施工相关参数要求以煤层注水设计为准。
　　此外，注水孔封孔方法可以采用水泥砂浆、聚***酯或专用封孔器封孔，封孔深度一般不小于10米，应保证注水过程中煤壁及钻孔不崩孔、渗水、漏水或跑水。每一钻孔必须安装高压球阀、高压水表以控制和掌握注水流量。煤层注水的考核和效果检验以流量表和水分鉴定仪考核检验为准。
煤层注水在煤矿安全中的应用及效果浅析
发布: 2010-1-28 10:06 | 作者: 大众健康网 | 来源: 大众健康网
　　1 煤层注水及方法
　　煤层注水是在回采前预先在煤层打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，破坏煤体内原有的煤－***两相体系的平衡，形成煤－***－水三相体系，体系内各个介质相互作用，使煤的物理化学性质、力学性质及热力学性质发生变化。
　　煤层注水按钻孔深度分深孔注水和浅孔注水。深孔注水是在回采工作面前方进风巷或回风巷沿煤层倾斜平行于工作面打孔，孔深一般为工作面斜长的2/3，孔径75～100mm。用水泥浆或橡胶封孔器封孔后，即可开始注水。与浅孔注水相比，深孔注水成本较高，打钻较困难，只适用于中厚与厚煤层。优点是预湿范围大，能充分湿润，而且不影响采煤工作。但在有些矿区，由于煤层没有受到破坏，注水较困难，注水量小。