义安矿14010工作面封闭注水试验研究

针对义安矿14010仰采工作面煤层注水困难、注水效果不理想问题,通过调整注水工艺参数和注水方法对三软煤层注水各环节进行了优化,并对注水效果进行了分析。结果表明:选用麻花钻杆辅以压风的排渣方式能够有效改善钻孔成型,使用工作面封闭注水、中压渗透注水和低压渐进注水等一系列工艺使得煤体水分增加率在3%~5%,工作面降尘率在47.5%~54.6%,固化了煤体,减少了片帮现象的发生,工作面瓦斯浓度降低0.12%,瓦斯涌出量平均减少0.6 m3/min,工作面温度降低1.1℃,改善了井下作业环境。     

煤层注水研究与应用

治理采煤工作面瓦斯涌出和降低煤尘是保证煤矿安全生产的重要因素之一,通过对大兴矿N2-703采煤工作面进行煤层注水后全尘以及瓦斯涌出特征进行的综合分析研究,阐述应用煤层注水这一措施处理煤尘和瓦斯的效果。     

松软煤层工作面网格式注水的实践效果

在综采工作面应用上下巷及瓦斯预抽巷深孔煤层注水结合工作面切眼浅孔注水,形成"网格式"煤层注水,大大提高了注水效果,解决了松软破碎煤层回采期间煤墙片帮严重,煤尘大和瓦斯涌出异常的现象,筑起了"人造煤墙",很好的改善了工作面生产条件,为高效安全生产打下良好基础。     

三软不稳定煤层深孔注水防尘与注浆防片帮技术

为降低综放工作面煤尘浓度及控制煤壁片帮,针对白坪煤矿三软煤层情况,对工作面煤层进行了深孔注水防尘与注浆加固煤壁。首先采用ZDY-3200钻机施工60～80 m深的注水孔;然后在注水孔周围6 m内使用ZBQ-6/2.5型钻机施工深9 m、间距0.6～1.2 m、排距0.8～1.0 m的煤壁注浆孔;选用MRB125/31.5型注水泵用12～14 MPa压力对煤层注水压裂,再用5～8 MPa压力反复间歇式注水。现场应用效果表明,采用该技术能够使煤层水分由4%增至5%～6%,回风巷煤尘平均质量浓度269 mg/m3降至108 mg/m3;工作面煤壁片帮范围由占煤壁总长的50%～70%减少到10%～30%,有效地解决了煤壁片帮问题。     

综采工作面注水降尘技术应用

针对西曲矿18401综采工作面回采过程中粉尘浓度大导致作业环境差的问题,依据工作面的地质条件,采用深孔注水方法降尘,对注水钻孔参数、封孔工艺以及注水工艺进行设计。确定采用动压与静压注水相结合的注水工艺。煤层注水后,煤体的含水率有了明显的升高,工作面粉尘浓度降低幅度达到90%以上。     

薄煤层长短钻孔联合注水技术的应用

为了控制煤炭开采过程中产生的煤尘,采用煤层注水降尘技术这种相对主动的、积极有效的降尘措施,应用于煤矿生产实践中,改善工人的作业环境及保障矿井的安全生产.通过分析煤层注水机理及注水效果影响因素,结合垞城煤矿92103综采工作面煤层硬度大、注水困难等复杂条件,选择长、短钻孔联合注水方式确定注水参数后进行试验研究,考察煤层注水降尘效果.结果表明:煤层注水后煤样全水分平均为4.10%,煤层新增水分1.32%,工作面主要工作场所降尘率超过65%,同时工作面回风隅角瓦斯浓度下降约20%,后期钻孔煤粉量明显减少,降尘效果显著.     

综掘煤巷煤层注水防尘技术研究

为了降低综掘工作面巷道内粉尘浓度,改善作业人员工作环境,在2208巷掘进工作面进行煤层注水,并对注水浸润半径、煤层注水前后的含水率变化情况以及注水前后的巷道内粉尘浓度分布情况进行分析。结果表明:对煤层进行注水后掘进工作面呼吸性粉尘、全尘降低率分别达到14.5%、21.9%,起到了较好降尘效果。     

利用瓦斯预抽钻孔进行煤层注水降尘技术应用研究

亿隆煤业1#煤层粉尘具有爆炸性,严重威胁着工作面安全高效生产和井下工人的安全,因此设计在该矿的1-101应用煤层注水降尘技术,通过理论分析对顺层瓦斯抽采钻孔的布置方式进行优化,数值模拟研究确定煤层注水的湿润半径为5m,确定顺层钻孔合理布置间距为7m,煤层注水前后进行煤体含水率和粉尘浓度的监测,结果表明,注水钻孔0～4m范围内的煤体含水率提高在1%以上,注水前后,1-101回风巷内总粉尘浓度降低率达到70%以上,呼吸性粉尘浓度降低率达65%以上,取得了显著的降尘效果。     

水峪煤业61135工作面煤层注水防尘技术应用

为优化水峪煤业61135工作面的作业环境,降低工作面回采作业时的粉尘含量,根据煤层注水降尘机理,采用COMSOL数值分析软件对不同注水压力下的煤层湿润半径进行分析,确定注水压力为8 MPa,并结合工作面的具体特征,对注水钻孔、注水参数及注水工艺进行设计。现场应用结果表明:采用煤层注水技术后,工作面割煤期间回风巷口的呼吸性粉尘浓度和非呼吸性粉尘浓度分别下降了45.4%和50%,总体粉尘浓度下降了48.2%,注水降尘效果较显著。     

工作面类土质煤层注水固化实验研究

针对某矿6205类土质煤层地质情况,在工作面试验了长、短钻孔联合注水固结强化类土质煤层的实时局部治理技术。在工作面回风巷和运输巷试验长钻孔注水,采用静压长时、小流量注水方法,超前工作面80~100 m进行注水作业。同时采取短钻孔低压注水方法,来弥补长钻孔注水的不足。实施综合防片帮技术措施后的6205工作面推进速度是同采区未采用该技术的6207N工作面的3倍多,回采效率大大提高,并且杜绝了安全事故的发生,实现了类土质煤层综采面生产的本质安全。     

煤层动压注水技术研究

为了有效降低煤矿生产中的粉尘,介绍了煤层动压注水技术的原理和技术特点,并在晋煤赵庄矿28118工作面进行了动压注水防尘试验。实际应用表明,经动压注水后,煤层全水分随着进尺深度的变化呈现“先上升后下降”的变化规律。平均粉尘质量浓度在距工作面上隅角25 m处降低了336.8 mg/m³,在距离工作面上隅角175 m处降低了13.1 mg/m³,距上隅角不同距离处的降尘效率呈正态分布规律。动压注水降尘效果明显。     

王庄煤矿综采工作面粉尘综合治理技术实践

为了有效降低综采工作面粉尘浓度,改善工作面作业人员工作环境,王庄煤矿通过采取煤层注水、采煤机负压二次降尘、架间挡尘装置、红外线传感技术自动控制综放面喷雾装置、转载运输系统自动喷雾降尘、风流净水喷雾降尘及全程粉尘监测等粉尘综合治理技术,对易产生粉尘的作业过程进行有针对性防范治理,工作面降尘取得明显效果。     

综放工作面煤层注水试验研究

针对成庄煤矿4308综放工作面的地质概况和开采条件,对该工作面进行煤层静压注水试验研究。通过合理的煤层钻孔设计和施工工艺,优化了煤层注水参数,降低了工作面回采时产生的粉尘量和瓦斯涌出量,对于防治煤尘事故的产生和瓦斯治理意义重大。     

孟家窑矿煤层注水抑制瓦斯涌出技术研究

为探究低透气性坚硬煤层抑制瓦斯涌出的技术措施,以孟家窑11201综放面为工程背景,探讨了煤层注水抑制瓦斯涌出机理,设计了11201工作面长孔静压注水方案。研究结果表明,在采用长孔静压注水措施后,11201工作面回风巷瓦斯平均浓度降低了40%,涌出不均衡性减弱,基本消除了瓦斯动力灾害,满足了11201工作面安全生产要求。     

低渗透煤层注水驱替促抽治理瓦斯技术

为解决单一低渗透煤层存在瓦斯抽采技术难度大、抽采成本高等问题,以夏店煤矿3116工作面低渗透3^#煤层瓦斯抽采为工程背景,研究提出了高压注水驱替促抽治理瓦斯技术。钻孔采用注-抽钻孔间隔布置,利用高压水对煤层瓦斯的驱替作用和水对瓦斯的置换解吸作用,达到提高相邻抽采孔的瓦斯浓度和瓦斯流量的目的。     

煤层合并区工作面底煤深孔注水防冲技术研究

张双楼煤矿74102工作面东北部出现7煤、9煤煤层合并,造成底煤厚度增大,冲击危险性增加。针对工作面范围底煤卸压技术难题,提出了煤层合并区工作面底煤超深孔注水卸压耦合防冲技术,研究了张双楼煤矿煤层注水物理力学性质、破坏模式与含水率之间的关系,得到了最佳注水参数。现场微震监测表明,工作面底煤注水卸压后,小能量为主的矿震震动次数显著增多,大能量震动事件减少,验证了卸压参数的合理性,降低了冲击危险性,保证了工作面的安全回采。     

Field investigation of using water injection through inseam gas drainage boreholes to control coal dust from the longwall face during the influence of abutment pressure

Coal dust is a primary contributor to underground coal-mining disasters and is also a major factor in adversely affecting the occupational health of mine workers. Pre-wetting the coal seam with water injection is widely considered as one of the effective means of mitigating coal dust generation during mining. Injecting water through inseam long boreholes parallel to the working face is a commonly used technique. However, for most fully-mechanised top-coal caving working faces, inseam gas drainage boreholes are drilled to extract gas from the gassy seam prior to mining. Therefore, there is neither enough time nor space at the working site for an elaborated water injection process. Based on the mining conditions at Panel 9801 of the Yangquan coalfield, this study designed a water injection system through the inseam gas drainage boreholes to control dust arising from the longwall face. Under the influence of abutment pressure, water injection through a set of inseam gas drainage boreholes was experimentally investigated to offset the conflict between water injection and gas drainage in terms of the time and space availability. The relations between the amount of injected water, the injection rate, the seam moisture content and the coal dust level at the working space were investigated. The effect of water injection for dust control at different distances ahead of working face was assessed. With the change of abutment pressure, the effect of water injection to inseam gas drainage and gas emission at working face was revealed and a space-time balance between gas drainage and dust control by water injection was established. The results indicate that under the influence of abutment pressure, water injection through inseam gas drainage boreholes wetted the seam and decreased the dust level at the working face. Water injection only has marginal influence on inseam borehole drainage and has a negligible impact on the gas level produced at the working face. Under the influence of abutment pressure, the optimum area for water injection through the inseam boreholes was the primary fracture opening zone and the secondary fracture development zone.     

煤层注水治理瓦斯灾害流固耦合关系研究

为消除瓦斯突出危险及工作面煤尘污染,基于平煤股份十矿己_15-16-24130工作面煤层地质赋存条件,建立了注水情形下煤层破坏的瓦斯抽采模型。提出了注水消除煤层瓦斯突出危险、降低煤尘排放的应用方案,分析了裂隙自由水运移影响下注水钻孔塑性破坏过程。模拟结果表明:随着自由水的注入,扩大了钻孔塑性破坏区范围,降低了自由水润湿区域内煤层物理特性。伴随自由水压力的升高,自由水逐渐进入煤层深部,提高了裂隙空间内自由水饱和度,抑制了煤层内瓦斯解吸、扩散过程,减少了瓦斯的释放。结合现场工业性试验可知,外界自由水的注入对煤层软化、破坏效果显著,对减少煤矿井下煤尘灾害、消除工作面瓦斯突出风险具有重要意义。     

煤层注水降尘新工艺及效果分析

结合千秋煤矿煤层开采的实际状况,对不同工作面煤层分别实施浅孔、中孔及深孔联合注水降尘新工艺,从注孔深度、间距等工艺参数进行分析研究和应用。注水前后煤尘质量浓度的比较显示,降尘效果显著。