综放面特殊煤层的注水降尘研究

基于淮南矿区谢桥煤矿1151（3）综放面,煤层松软、渗透性低、湿润性差的特殊条件,采用煤层注水工艺技术降尘,在注水孔布置方式及参数、注水孔封孔工艺、注水工艺等方面采取一定的技术措施.分析实测结果表明,实施该套工艺技术后,煤层水分平均增量为2.84%,采煤机司机处全尘降尘效率为72.6%,采煤机下风10 m处全尘降尘效率为65.95%,回风巷全尘降尘效率为56.8%,取得了良好的降尘效果.通过现场研究,得出该套煤层注水降尘工艺技术确实可行,解决了特殊煤层的注水降尘技术难题.     

中硬无烟煤综放工作面煤层注水工艺及效果

针对中硬无烟煤综放工作面煤层注水降尘效果差的难题,在研究中硬无烟煤渗透规律的基础上,采取一定的注水技术措施,充分保证了中硬无烟煤综放工作面的降尘效果。实测数据分析显示:采用该套注水工艺后,采煤机司机处降尘率为65.9%;采煤机下风侧10~15 m处降尘率为62.2%;回风巷20~25 m处降尘率为54.8%,降尘效果显著。工程实践表明,该套注水工艺解决了中硬无烟煤综放工作面煤层注水降尘的难题,可为类似工程条件下的煤层注水提供一定的指导。     

长春兴煤业工作面煤层注水降尘工艺

为降低长春兴煤业B10302工作面粉尘浓度,结合该工作面开采条件,对煤层注水降尘工艺进行了设计,详细包括钻孔布置、钻孔参数、注水压力参数等。通过现场观测方法,对煤层注水防尘效果进行了分析,现场的全尘降尘效率平均为31.6%,呼吸性粉尘降尘效率平均为33.36%,注水防尘效果显著,可供类似矿山参考。     

深部低透煤层交变压力注水技术应用研究

针对某矿2302S工作面工况条件,设计了交变压力注水工艺参数,进行了注水方案布置,并进行煤层交变压力注水工艺现场试验。研究表明：采取煤层交变压力注水工艺后工作面震动频繁发生,震动次数为未注水前2.44倍,释放能量仅为未注水前的1.6倍,平均每次释放能量降低,释放能量超过103J的有效震动事件比率降低了30%～50%,注水后释放能量均匀;现场全尘降尘效率平均为53.98%,呼吸性粉尘的效率平均为54.55%,较传统煤层注水工艺提高了20%~30%的降尘率,取得较好的注水防尘效果,采取综合防尘措施后工作面全尘和呼吸性粉尘的降尘率能够达到80.02%和79.94%。     

低孔隙率难湿润煤层注水工艺及装备的探讨与实践

针对低孔隙难湿润煤层注水的问题,分析了低孔隙难湿润煤层注水机理。选取王家岭煤矿主采2#煤层这一典型的低孔隙率难湿润煤层开展试验,分析了2#煤的可注性,提出了超高压预裂+动压发育+静压可控的注水工艺及装备,在王家岭煤矿20106工作面实现对2#煤层的有效注水,使司机处、采煤机下风侧10 m处及降柱移架过程中总粉尘降尘效率最高达到49.5%、40.4%和59%,取得显著的降尘效果。     

泉店煤矿倾斜三软煤层长孔低压注水防尘技术及工程实践

粉尘作为煤矿五大灾害之一,严重危害着煤矿工人的生命安全。为了解决倾斜三软煤层开采所导致的粉尘污染,特别是呼吸性粉尘污染问题,提出了长孔低压注水降尘方案,研究了煤层注水降尘机理,分析了煤层长孔低压注水技术实施装备、工艺以及降尘效果。泉店煤矿14010工作面工程实践表明:倾斜三软煤层实施长孔低压注水技术后,煤层平均含水率提高了9倍,综采工作面司机位置降尘效率达64.0%,呼吸性粉尘降尘效率为22.44%;综采工作面机组下风侧10~15 m处降尘效率达60.86%,呼吸性粉尘降尘效率达52.02%.该技术研究为煤矿工人的生命提供了安全保障。     

综采工作面煤层注水防尘优化及效果研究

为解决煤矿综采工作面粉尘浓度高的问题,以改善作业环境,以邢东矿1128综采工作面为研究背景,研究煤层注水防尘技术在综采工作面防尘方面的应用。基于煤体物理化学特性,分别测定纯水和质量分数为0.05%的润湿剂溶液与该工作面煤样的接触角及其自然饱和吸湿曲线,并对注水孔间距、注水压力以及封孔长度等工艺参数进行优化。对优化注水前后的煤体进行钻孔采样,采用Cline-Renka算法进行插值绘制全水分分布图,并考察割煤、移架工序降尘效率。研究表明:煤层注水中添加润湿剂可以有效降低煤水接触角,减少煤体达到饱和吸湿的时间,并增加煤体饱和吸水量,提高煤体润湿效果;优化注水后,两注水孔中间区域煤体平均全水分较原注水方案增加2.23%,润湿半径增加3.5 m;割煤工序中,全尘和呼吸性粉尘的平均降尘效率分别提高25.42%和26.39%;液压支架移架工序中,全尘和呼吸性粉尘的平均降尘效率分别提高23.39%和25.30%。     

煤层分区高压注水抑尘技术的应用试验研究

基于煤层分区高压注水抑尘技术的特点和作用,以兖州矿区兴隆庄煤矿深井开采煤层为研究对象,针对煤层孔隙率低、产尘量大的实际情况,采用实体煤块试验与现场应用相结合的技术手段,确定煤层分区高压增透注水工艺的优化参数设置。试验研究结果表明:采用煤层分区高压增透混合式注水技术后,煤层注水平均流速明显提高至1.12m~3/h,且钻孔处全尘的平均降尘效率达到38.96%及以上,工作面抑尘效果明显。     

伏岩煤业工作面煤层注水降尘技术应用

为降低3109工作面区域回采时的粉尘含量,通过具体分析煤层注水降尘机理,结合3109工作面煤层特征,确定煤层注水压力为10 MPa,采用Fluent模拟软件确定注水孔的间距为10 m,通过计算分析确定单孔注水量和时间参数,并在工作面注水后,进行煤体含水率增量和注水前后工作面粉尘含量的对比分析。结果表明:3109工作面采用煤层注水技术后,煤体含水率增幅明显,注水后工作面区域全尘和呼尘的降尘率分别为72%和70%,降尘效果显著。     

高突煤层综采工作面立体化防降尘技术研究

针对高突煤层综采工作面尘源多、粉尘浓度高、风速大的问题,提出了分源治理、防降结合的思路,研究设计了由煤层注水、采煤机尘源跟踪喷雾、移架自动喷雾、钻孔泡沫除尘、回风巷尘控自动喷雾等组成的综采面立体式防降尘技术方案,并在平煤八矿戊9. 10-21050综采工作面进行现场应用。结果表明,该立体化防降尘技术对割煤、移架、打钻、转载等作业点的全尘、呼尘的降尘效率分别达到80%~88%、79%~86%,实现了高突煤层综采面粉尘的分源有效治理。     

晋华宫矿8109综掘面注水防尘技术应用

针对矿井综掘工作面粉尘产出量大的问题,本文通过对煤层注水降尘机理的研究,并结合晋华宫矿8109综掘工作面的地质概况,设计了煤层注水方案,研究了不同掘进深度时各个测点的粉尘浓度,得到了煤层含水量随着钻孔深度的变化规律,确定了最佳的注水位置.监测结果表明:对煤层注水后,工作面的呼吸性粉尘和全尘的浓度得到有效控制.     

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。     

综采工作面防治强爆炸性煤尘技术研究及应用

以强爆炸性煤尘综采工作面为研究对象,通过采用浅孔煤层注水、深孔煤层注水、采煤机尘源跟踪系统、采煤机内外喷雾、采煤机高压水射流喷雾等综合防尘技术,有效降低了综采工作面的煤尘浓度,降低了煤尘爆炸危险性,对工作面安全生产发挥了重要作用。     

寺河矿煤层脉动注水降尘技术研究

为改善井下高浓度粉尘的作业环境,本文基于尘源抑尘降尘理念、结合实验室测定、现场试验等手段、以寺河矿3#煤层为研究对象对煤层注水性、结构特征、注水孔围岩裂隙分布、脉动注水流动规律、层理与裂隙、孔隙以及注水降尘效果等方面进行了系统研究,认为该煤层注水性良好,煤体内孔隙和裂隙对注水导流有利,由于煤体内部原生裂隙和脉动注水特点,压裂液浸入到煤体裂隙具有一定的先后顺序。现场注水试验证明,脉动注水效果明显优于静压注水,脉动注水能充分湿润煤体,降尘效果较好。     

粘尘棒对煤尘爆炸的影响与分析

粘尘棒作为一种高效的煤层注水添加剂,不但能够有效地提高煤尘的降尘率,而且可使煤体产生的煤尘爆炸下限浓度升高,煤尘爆炸性减弱,具有综合防尘减灾的作用,对煤矿的安全生产具有重要的意义。煤尘爆炸下限浓度是煤尘爆炸特性的一个重要参数,论文利用Hartman装置通过对不同含水量下水与粘尘棒对煤尘爆炸下限浓度的对比试验研究,分析了添加粘尘棒煤层注水后对煤尘的爆炸下限浓度的影响及原因。     

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.     

深井低孔隙率煤层混合式注水模拟及应用

为实现滕东生建煤矿大采深、低孔隙率条件下的煤层有效注水,进而降低采煤工作面粉尘浓度,首先,基于统一的非饱和-饱和流动的连续方程和应力平衡微分方程,从定性角度分析了煤层注水渗流过程的内在规律;其次,结合矿井实际地质情况和上述的煤层注水渗流方程,利用COMSOL Multiphysics软件模拟了长度为50 m与80 m钻孔的注水渗流压力场分布;然后,结合数值模拟结论,选择80 m长度的钻孔与相应的动静压混合式注水技术参数,并在3下105工作面进行实际施工应用。在实施注水工艺后,现场监测的工作面全尘平均降尘率为65.9%,呼尘平均降尘率为60.6%,有效地降低了粉尘浓度。所得研究结论可为相似煤矿煤层注水工艺的实施提供借鉴。     

复合型灾害矿井特厚煤层工作面注水效果分析

千秋煤矿21141工作面是典型的特厚煤层综放工作面,该工作面存在严重的冲击危险性,并且煤层极易自燃。介绍特厚煤层条件下采用的双向长钻孔注水法、煤壁浅孔注水法、两巷钻场注水法、顶板高位钻场注水法和防火工程静压注水法,并根据现场实测,煤层注水对冲击地压防治、降尘、防灭火、瓦斯抽放等灾害起到了综合防治作用,实现了"一措多用"的目的。     

九里山矿中低压综合煤层注水应用与效果分析

为了降低九里山矿综采工作面煤尘质量浓度和瓦斯涌出量,根据九里山矿煤层特性,结合16051工作面的现场实际情况,在充分利用瓦斯抽采钻孔的基础上,探索出回风巷长孔低压渗透注水工艺,结合工作面短孔中压注水工艺,建立中、低压综合注水模式,并进行了分区域对比试验,考察了各区域的煤层含水率、煤尘质量浓度和瓦斯浓度。现场应用效果表明:中、低压综合注水效果较好,煤层含水率提高了2.94倍,煤尘质量浓度降低了80%以上,工作面瓦斯均匀释放,回风巷瓦斯浓度下降了30%以上,达到了较好的注水效果。