16223煤层注水工艺技术研究
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《新登煤业二1煤层注水技术研究》篇一一、引言在煤炭开采过程中,保障生产安全和提高煤层开采效率是至关重要的。
针对煤层特点的差异化处理手段对安全生产及采煤效率有重要影响。
在新登煤业公司二1煤层的开采中,采用煤层注水技术对确保煤矿的安全、提高生产效率和提升工作面生产条件有着积极的促进作用。
本文针对新登煤业二1煤层的具体情况,探讨并分析注水技术的实际应用和研发情况。
二、二1煤层的特点及现状分析二1煤层具有厚度大、瓦斯含量高等特点,因此在开采过程中需要克服许多困难。
由于煤层瓦斯含量高,如果不进行适当的处理,容易引发瓦斯突出等安全事故。
同时,由于煤层硬度大,传统的开采方法效率低下,对设备和人员安全构成威胁。
因此,有必要针对二1煤层的特点进行技术研究和改进。
三、注水技术原理及在二1煤层的应用注水技术是一种通过向煤层注入压力水,使煤体湿润并改变其物理力学性质的技术手段。
在二1煤层的开采中,注水技术的应用能够有效地降低瓦斯压力,提高煤体的强度和稳定性,减少采空区的瓦斯积聚和冒顶事故的发生。
此外,注水还能够降低煤尘的生成和飞扬,改善工作面的作业环境。
四、新登煤业二1煤层注水技术研究(一)技术研究方向针对新登煤业二1煤层的实际情况,注水技术研究主要围绕以下几个方面展开:一是优化注水工艺参数,如注水压力、注水量等;二是研究注水对煤体物理力学性质的影响规律;三是探索不同地质条件下注水技术的适应性。
(二)技术研究内容及方法1. 对注水设备的优化改进,如泵的功率、注水管的布置等,以提高注水效率和质量。
2. 开展实验室和现场试验,通过对比不同注水参数下的煤体物理力学性质变化,找出最佳的注水工艺参数。
3. 结合地质勘探资料,分析不同地质条件对注水技术的影响,提出相应的应对措施。
(三)技术应用成果通过上述研究,新登煤业二1煤层注水技术取得了显著的成果。
一方面,优化了注水工艺参数,提高了注水效率和质量;另一方面,通过注水技术有效降低了瓦斯压力和瓦斯突出事故的发生率,提高了采空区的稳定性,改善了工作面的作业环境。
-174-科学技术创新2019.04煤层注水技术在回采工作面瓦斯治理中的应用苏祖来(安徽淮南矿业集团张集煤矿通风一队,安徽淮南232047)摘要:结合实际,针对煤层注水技术在回采工作面瓦斯治理中的应用展开论述。
关键词:煤层注水;瓦斯治理;应用中图分类号:TD712文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)04-0174-02 17226I作面上覆8煤采空区,邻近17216采空区,处于应力集中影响范围内,较易发生煤壁片帮、漏顶。
在回采期间,该工作面多次出现瓦斯异常涌出,严重制约了工作面作业环境和安全生产,大大降低了工作面的产量与推进度。
为解决回采期间因煤壁片帮或漏顶造成瓦斯异常涌出的问题,通过在172261作面实施煤层注水新工艺,使用深、浅孔结合的方法,不断摸索试验,较好地解决了这一问题,保证了工作面的安全回采。
1煤层注水工艺实施方案1.1煤层注水的意义煤层注水时正常水渗入煤体细微空隙湿润煤体,破坏煤体内原有的煤一瓦斯两相体系的平衡,形成煤一瓦斯一水三相体系,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,最明显的是改变煤体结构性,增加煤体强度,减少煤壁片帮,防止因大面积片帮掉顶造成瓦斯瞬间异常涌出;煤层注水可以补充瓦斯抽采后留下的煤体空隙,减少煤壁与顶板的离层程度,从而减小顶板的下沉量;削弱采煤时产生粉尘的能力,降低煤层原始温度;改善综采工作面的作业环境,增强工作面安全系数,提高安全生产效率。
1.2煤层注水方式本次煤层注水采用煤壁浅孔注水和顺层孔注水这两种方式在172261作面进行试验(见17226工作面煤层注水系统图),从上端口安装进去,用原有螺钉紧固好电机,同时将箱体下面用螺母带好的四个地脚垫铁安装好,等待进一步的调整。
与此同时,另一组同事组织实习学生,用两个5吨的液压千斤顶在床身靠近床头的底部,将主轴箱倾斜支起,将安装好电机的底座用力推到主轴箱配电箱体下方,同时将过滤网、油泵放入油箱中,将油管对接好。
采煤工作面深孔煤层注水技术研究的开题报告一、研究背景随着我国煤炭资源的日趋紧缺,井下采煤的困难和危险程度也越来越高。
针对采煤过程中存在的深孔煤层注水问题,注水技术的应用成为一种研究热点。
深孔煤层注水技术可以有效地降低煤层瓦斯等安全隐患,减少采煤工作面的危险程度,提高采煤效率和矿山经济效益,具有广泛的应用前景。
二、研究目的本研究旨在通过对深孔煤层注水技术进行深入探究和实验研究,探索稳定、高效、可持续的注水方案,为矿山提供更具实用性的技术支撑,降低采煤作业中的风险和损失,同时促进煤炭和能源领域的可持续发展。
三、研究内容1. 对深孔煤层注水技术进行比较研究,分析其优缺点,探索合理的注水方案。
2. 通过在实验室中进行不同条件下的注水实验,分析注水过程中煤层渗透性、注水速度、水头压力等因素对注水效果的影响。
3. 根据实验数据和理论分析提出优化方案,并对其进行技术经济分析和工程实践验证。
四、研究方法1. 文献综述法:查阅国内外相关文献,进行理论分析、问题梳理、优缺点比较,确定研究方向和切入点。
2. 实验研究法:在实验室中建立注水试验系统,通过控制实验条件和变量,分析注水过程中的相互作用关系,获取实验数据和结果。
3. 技术经济分析法:通过案例分析和经济评价,综合考虑技术成本、使用效益、环境贡献等因素,评价注水技术的可行性和优劣。
五、研究意义深孔煤层注水技术的研究和应用,对保障矿山安全生产、提高采煤效率、促进经济可持续发展具有重要意义。
本研究可以为深化工业技术与实践的融合提供经验,带动能源研究和技术创新发展,提升我国煤炭和能源领域的竞争力,推动我国绿色发展的进程。
六、研究计划1. 2021年6月至8月:文献综述,制定研究方案,确定实验方案。
2. 2021年9月至11月:建立注水实验系统,开展注水实验,获取实验数据。
3. 2022年2月至4月:对实验数据进行分析,提出方案,进行技术经济分析和可行性评价。
4. 2022年5月至6月:完成论文撰写,准备答辩材料。
《新登煤业二1煤层注水技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入,煤层注水技术已成为保障煤矿安全生产和提高煤炭资源利用效率的重要手段。
新登煤业地处我国某煤炭资源丰富地区,其二1煤层具有特定的地质条件和采矿环境,对注水技术提出了特殊要求。
本文旨在研究新登煤业二1煤层注水技术,为煤矿安全生产和资源的高效利用提供技术支持。
二、新登煤业二1煤层概况新登煤业的二1煤层具有以下特点:煤层厚度大,瓦斯含量高,煤质较硬,且煤层中含有一定的硫分和灰分。
这些特点使得在开采过程中容易出现瓦斯突出、煤尘爆炸等安全隐患。
因此,对二1煤层进行注水处理,可以有效地降低瓦斯含量、软化煤体、减少粉尘产生,从而提高煤矿生产的安全性。
三、注水技术研究1. 注水方式选择根据二1煤层的特性,选择合适的注水方式是关键。
目前,常用的注水方式包括静压注水、动压注水和混合注水。
针对新登煤业的实际情况,混合注水方式被认为是最合适的选择。
该方式结合了静压注水和动压注水的优点,能够更好地适应二1煤层的特性。
2. 注水参数优化注水参数的优化是提高注水效果的关键。
通过对注水压力、注水量、注水时间等参数进行优化,可以使得注水效果达到最佳。
在优化过程中,需要结合二1煤层的实际情况,进行现场试验和数据分析,以确定最佳的注水参数。
3. 注水设备与技术改进为了提高注水效率和质量,对注水设备和技术进行改进是必要的。
通过引进先进的注水设备和技术,对现有设备进行升级改造,可以提高注水的稳定性和可靠性,从而确保煤矿生产的安全和高效。
四、实验与分析为了验证新登煤业二1煤层注水技术的效果,进行了现场试验。
通过对注水前后的煤层进行对比分析,发现注水后煤层的瓦斯含量明显降低,煤体得到软化,粉尘产生量减少。
同时,注水技术还提高了煤炭的采收率,降低了生产成本。
这些结果表明,新登煤业二1煤层注水技术具有显著的效果和优越性。
五、结论与展望通过对新登煤业二1煤层注水技术的研究,得出以下结论:1. 混合注水方式能够更好地适应二1煤层的特性,提高注水效果。
煤层浅孔注水在高瓦斯综采工作面的试验研究的开题报告一、选题背景及研究意义煤矿瓦斯爆炸是煤矿生产中一种常见的事故类型,而高瓦斯综采工作面更是其中的高风险区域。
针对这一问题,国内外学者和工程技术人员已经采取了许多措施,其中深孔注水技术被广泛应用,但是其适用于深井矿区,对于煤层浅埋的煤矿则存在一些问题,如注水效果受到地层条件、注水井位置等因素的影响,注水量难以控制等。
因此,研究煤层浅孔注水在高瓦斯综采工作面中的应用效果,对于提高采掘安全和保护煤矿资源具有重要的现实意义和实用价值。
二、研究内容和研究方法1. 研究内容(1)煤层浅孔注水在高瓦斯综采工作面中的原理(2)影响煤层浅孔注水效果的因素及其规律(3)煤层浅孔注水对高瓦斯综采工作面通风与瓦斯抽采的影响(4)煤层浅孔注水对高瓦斯综采工作面瓦斯浓度的影响2. 研究方法(1)现场试验法:在高瓦斯综采工作面进行煤层浅孔注水试验,记录煤层浅孔注水对通风、瓦斯浓度等的影响。
(2)数值模拟法:通过建立高瓦斯综采工作面与注水井模型,模拟煤层浅孔注水的过程及其对通风、瓦斯浓度等的影响,分析注水量、注水时间等因素对注水效果的影响。
三、计划进度及可行性分析本研究计划在一年内完成相关试验与分析工作,并撰写论文。
该研究的技术方案已经有了一定的探讨和预期效果,同时可操作性也比较高,因此在时间与可行性方面均是可行的。
四、预期成果与对煤矿行业发展的影响通过本研究,可以对煤层浅孔注水在高瓦斯综采工作面中的应用效果进行深入、系统和全方位的研究,为煤矿的安全生产提供一种新的技术手段;同时也可以为先进采矿技术的研发和应用提供一些依据,对于新型的煤矿开采技术的发展也有一定的借鉴意义。
《采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径研究》篇一一、引言随着煤炭资源的日益消耗,煤炭开采已成为支撑国家发展的重要行业之一。
采煤工作面的环境控制问题也越来越受到重视。
为解决煤炭开采过程中粉尘污染、环境湿度不足等问题,采用顺层长钻孔注水技术已成为当前煤炭开采的重要措施之一。
本文旨在研究采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径的规律,为煤矿的现场生产提供科学依据。
二、研究背景及意义在煤炭开采过程中,顺层长钻孔注水技术是解决采煤工作面环境问题的重要手段。
该技术通过向煤层内部注水,增加煤体的湿度,降低粉尘的产生和飞扬,从而改善采煤工作面的环境状况。
然而,注水湿润半径的确定对于注水效果和资源利用效率具有重要影响。
因此,研究采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径的规律,对于提高煤炭开采的安全性和效率、降低环境污染具有重要意义。
三、研究内容与方法1. 研究内容本研究主要针对采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径进行实验研究和理论分析。
通过设计不同的注水参数和煤层条件,分析注水后煤体的湿润情况,从而得出注水湿润半径的规律。
2. 研究方法(1)实验方法:采用相似材料模拟煤层,设计不同长度的钻孔和不同参数的注水试验,记录注水过程中各时间节点的煤体湿润情况。
(2)理论分析:根据实验数据,结合流体力学、岩石力学等相关理论,分析注水过程中水的流动规律和煤体湿润的机理,从而得出注水湿润半径的规律。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,我们得到了不同长度钻孔和不同注水参数下煤体的湿润情况。
实验结果表明,随着注水时间的延长和注水量的增加,煤体的湿润范围逐渐扩大。
同时,我们发现钻孔长度对注水湿润半径的影响较大,较长的钻孔可以获得更大的湿润范围。
2. 数据分析与讨论(1)影响湿润半径的因素:通过对实验数据进行分析,我们发现钻孔长度、注水量、注水压力等因素均对湿润半径有较大影响。
较长的钻孔、较大的注水量和较高的注水压力均可以获得更大的湿润范围。
(2)湿润半径的规律:根据实验结果和理论分析,我们发现注水湿润半径与时间呈正比关系,即随着时间的延长,湿润范围逐渐扩大。
《新登煤业二1煤层注水技术研究》篇一一、引言煤炭工业作为我国能源的重要组成部分,其安全生产和高效开采一直是行业关注的焦点。
在新登煤业,二1煤层作为主要开采对象,其开采过程中的安全问题及生产效率的优化显得尤为重要。
煤层注水技术作为一种有效的预防措施和开采辅助手段,对于提高煤炭开采的安全性和效率具有重要作用。
本文旨在研究新登煤业二1煤层注水技术,探讨其技术原理、实施方法及效果评估,以期为煤炭行业的安全生产和高效开采提供有益的参考。
二、煤层注水技术概述煤层注水技术是指在煤炭开采前,通过高压注水设备将水注入煤层,使煤体得到充分湿润,从而改变煤的物理力学性质,减少开采过程中的粉尘、瓦斯等危害因素,提高煤炭开采的安全性和效率。
该技术具有操作简便、成本低廉、效果显著等优点,被广泛应用于煤炭开采领域。
三、新登煤业二1煤层注水技术实施1. 注水设备与工艺流程新登煤业二1煤层注水设备主要包括高压注水泵、注水管路、注水钻机等。
注水工艺流程为:首先通过钻机在煤层中钻孔,然后将高压注水泵与注水管路连接,将水通过注水管路输送到钻孔中,最后完成煤层注水。
2. 注水参数的确定注水参数的确定是煤层注水技术的关键环节。
根据新登煤业二1煤层的实际情况,注水参数包括注水压力、注水量、注水时间等。
这些参数的合理确定对于保证注水效果、提高开采安全性和效率具有重要意义。
3. 注水效果的监测与评估为确保注水效果的稳定性和持久性,新登煤业采用了多种方法对注水效果进行监测与评估。
包括对注水区域内的煤体进行取样分析,了解其湿润程度和物理力学性质的变化;同时,通过对瓦斯浓度、粉尘浓度等指标的监测,评估注水技术对改善工作环境的贡献。
四、新登煤业二1煤层注水技术应用效果分析经过实际应用,新登煤业二1煤层注水技术取得了显著的效果。
首先,该技术有效降低了煤炭开采过程中的粉尘和瓦斯危害,改善了工作环境,提高了作业人员的安全性。
其次,通过改变煤体的物理力学性质,使得煤炭开采更加容易,提高了开采效率。
煤层注水总结报告1. 引言煤层注水是一种常见的煤矿开采技术,通过注入水或其他液体来增加煤层内部的水压,以促进瓦斯抽采和煤层开采工作的进行。
本报告旨在总结煤层注水的原理、方法和效果,以及对环境和安全的影响等方面进行分析和讨论。
2. 煤层注水原理煤层注水的原理是利用注入的水或其他液体增加煤层的水压,从而改变煤层的物理性质,促进煤层中瓦斯的释放和煤层开采的进行。
注入的水可以通过裂隙和孔隙渗透到煤层中,使得煤层中的瓦斯被稀释,并增加瓦斯的渗透性,便于瓦斯的抽采。
此外,注水还可以改善煤层的强度和稳定性,减少煤层塌陷和爆破的风险。
3. 煤层注水方法3.1 主动注水法主动注水法是通过钻孔或井筒直接向煤层注入水或其他液体。
通常使用的注水设备有定向注水装置和注水井。
定向注水装置可以将水注入到特定位置的煤层中,以实现精确控制和调节。
注水井是一种直径较大的孔洞,通过注水井可以将大量的水注入煤层,提高煤层的水压。
3.2 间接注水法间接注水法是通过开采工作中的排水措施,将排出的水注入到煤层中。
这种方法通常适用于需要排水的矿井,通过将排出的地下水重新注入到煤层中,可以提高煤层的水压,并促进瓦斯的释放和煤层开采的进行。
4. 煤层注水效果煤层注水对煤矿开采工作有着显著的促进作用。
通过增加煤层的水压,注水可以减少煤层中的瓦斯浓度,降低瓦斯爆炸的风险。
此外,注水还可以改善煤层的稳定性,减少煤层的塌陷和爆破的风险,提高开采效率。
然而,煤层注水也存在一些问题和挑战。
首先,注入的水会增加煤层中的含水率,导致煤矿排水工作的复杂性增加。
其次,注水可能导致煤层中的地质结构发生改变,对矿井的环境和安全产生影响。
因此,在进行煤层注水前,必须进行详细的地质勘测和安全评估,确保注水操作的安全性和可行性。
5. 煤层注水的环境和安全影响煤层注水对环境和安全产生一定的影响。
首先,注入的水可能含有一定的污染物,如重金属和矿物盐类。
这些污染物可能会渗入地下水和地表水中,对水资源造成潜在的污染风险。
《新登煤业二1煤层注水技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入,煤层注水技术已成为煤矿安全生产和高效开采的重要手段之一。
新登煤业作为国内重要的煤炭生产企业,其二1煤层开采过程中,因煤层性质差异,瓦斯事故、矿压显现等问题日益凸显。
为确保煤矿生产安全,提高采煤效率,开展新登煤业二1煤层注水技术研究具有重要意义。
本文将对新登煤业二1煤层注水技术的原理、应用、研究进展及存在的问题进行深入探讨。
二、二1煤层注水技术原理二1煤层注水技术是一种通过在煤层中注入压力水,改善煤层开采条件、预防瓦斯事故、控制矿压显现的技术手段。
注水过程中,水分会渗透到煤体内部,增加煤体湿润度,从而降低煤体的脆性,减少煤尘的产生。
此外,注水还有助于软化瓦斯气体的浓度和分布,有效降低瓦斯事故的发生率。
三、新登煤业二1煤层注水技术应用在新登煤业二1煤层开采过程中,注水技术的应用主要表现在以下几个方面:1. 确定注水参数:根据二1煤层的实际情况,通过试验和计算确定合理的注水压力、注水量、注水时间和间隔等参数。
2. 优化注水系统:为满足煤矿生产的需求,设计并优化注水系统,包括管路布局、泵站设置等。
3. 监测注水效果:通过实时监测注水过程中的压力、流量等参数,评估注水效果,及时调整注水参数。
四、新登煤业二1煤层注水技术研究进展近年来,新登煤业在二1煤层注水技术研究方面取得了显著进展。
首先,通过对不同地质条件下的二1煤层进行试验研究,总结出了一套适合本矿区的注水技术方案。
其次,通过引入先进的水质处理技术,提高了注入水的质量,降低了对煤体的负面影响。
此外,还开展了一系列注水效果评价研究,为进一步完善注水技术提供了有力依据。
五、存在问题及展望尽管新登煤业在二1煤层注水技术研究方面取得了一定成果,但仍存在以下问题:一是注水技术参数的优化仍需进一步研究;二是注水过程中可能对地下水环境造成一定影响;三是部分地区地质条件复杂,导致注水效果不理想。
针对这些问题,建议进一步开展以下研究:一是加强注水技术参数的优化研究,提高注水效率;二是研究环保型注水技术,减少对地下水环境的影响;三是针对复杂地质条件下的二1煤层,开展专项研究,提出有效的注水技术方案。
煤层注水工艺技术研究及实施方案简介煤层注水技术是一种利用水来增加煤层气释放率和提高采收率的方法。
本文将探讨煤层注水工艺技术的研究和实施方案。
研究背景煤层气作为一种清洁能源,具有重要的经济和环境效益。
然而,煤层气的开采和利用面临诸多挑战,其中之一就是提高煤层气释放率和采收率的问题。
煤层注水技术通过注入水来增加煤层中的压力,进而促使煤层气向井眼运移,提高开采效果。
因此,煤层注水工艺技术的研究和实施具有重要的意义。
研究内容与方法研究内容1.煤层注水原理的研究2.煤层注水工艺技术的改进与创新3.煤层注水对煤层气释放率和采收率的影响研究4.煤层注水工艺技术的经济效益评估研究方法1.实地调研和观测,收集煤层注水工艺技术的现场应用数据2.正样和逆样实验,验证注水对煤层气释放率和采收率的影响3.室内小尺度模型试验,研究煤层注水原理和工艺技术的影响因素4.经济学方法,对煤层注水工艺技术的经济效益进行评估实施方案方案一:煤层注水工艺技术的现场应用1.煤层注水前的条件评估–煤层的物理性质和渗透特征评估–煤层气存量和分布评估2.注水井的选址和钻井–根据煤层的厚度、气含量和渗透性等因素,选择适宜的井位–根据井位选择适宜的钻井技术和设备3.注水工艺参数设计–按煤层注水原理,确定注水量、注水压力和注水时间等参数–利用实验和模拟分析等方法,确定最佳的注水工艺参数4.注水工艺的实施和监测–按照设计方案进行注水工艺的实施–实施过程中,进行注水量、注水压力和煤层压力等指标的监测和记录方案二:煤层注水工艺技术的优化与创新1.注水材料和设备的优化–优化注水井的注水设备,提高注水效率和操作安全性–选用适宜的注水材料,提高注水质量和效果2.注水工艺技术的创新–利用新型注水技术,如水平井注水、裂缝注水等,增加煤层的注水面积和效果–利用新型注水材料,如聚合物注水剂、微生物降解剂等,改善注水效果3.注水工艺参数优化–根据实验和模拟分析结果,优化注水工艺参数,提高注水效率–利用自动化控制技术,实现注水工艺的精细化管理和优化结论通过对煤层注水工艺技术的研究和实施,可以提高煤层气的释放率和采收率,从而更有效地开发和利用煤层气资源。
煤层注水工艺技术研究实施方案一、项目实施的意义及必要性煤层注水预湿煤体是降低煤层开采时煤尘产生量最全然、最有效的防尘手段,可使煤体在回采前达到较好的潮湿状态,降低煤的产尘能力,以此显著减少煤层开采时的粉尘产生量,这对改善作业场所的劳动卫生条件、爱护工人躯体健康、防止瓦斯煤尘爆炸将起到重要作用。
在综放工作面,煤层注水还能起到软化媒体,提高放煤效率和顶煤回收率的作用。
同时,煤层注水也能有效抑制煤体氧化,降低工作面温度,预防或降低冲击地压的危害,减少瓦斯的解吸及涌出量,降低工作面的瓦斯浓度,预防煤与瓦斯突出。
可见,煤层注水对保证煤矿安全生产起着专门重要的作用。
在当前煤矿安全生产形势依旧严肃,煤矿企业贯彻落实矿山“安全第一,预防为主,综合治理,整体推进”安全生产方针的紧迫形势下,该项目的研究,对煤矿企业科学开展煤层注水,保证矿井安全生产具有极其重要的意义。
该项目通过对肥煤公司16223工作面煤层注水试验研究,总结出普遍适合于肥煤公司6号煤层的注水工艺技术及装备,对解决肥煤公司16223工作面及肥煤公司6号煤层开采时的粉尘问题具有重要意义。
二、试验工作面概况16223综采工作面位于肥煤公司1930平峒,现有走向长度670多米,回风巷标高+1870米,运输巷标高+1836米,工作面长130m,煤层倾角为20°左右。
该工作面开采煤层为6号煤,采纳走向长壁后退式综采回采工艺,煤层厚度为3.2米。
煤层的差不多参数见表1。
表1 煤层的差不多参数三、煤层可注性试验按国标GB482-95《煤层采样采取方法》的要求在肥煤公司16223工作面采样,对采集煤样在实验室进行试样制备,然后对其进行可注性试验。
其试验内容包括:①孔隙率测定。
包括煤孔隙率及孔隙分布测定。
本项目采纳密度法通过测定煤的真密度和视密度,运算出煤的孔隙率;孔隙分布采纳压汞法测定。
②煤原有自然水分测定。
煤原有自然水分采纳GB/T211—1996《煤中全水分的测定方法》标准中的方法B,即空气干燥法进行测定。
大口径煤层注水技术研究与应用【摘要】孙村煤矿,开采深度达1300多米,开采深度和强度的增大,煤尘的生成量和分散度都将显著增加,其危害性较为严重。
为治理灾害,该矿采取用大口径煤层注水技术,有效地治理了灾害,取得了较好效果。
【关键词】煤层;注水;技术;研究1煤尘的危害随着我矿开采深度和强度的增大,煤尘的生成量和分散度都将显著增加,其危害性更为严重,严重威胁着国家利益和人民的生命财产安全,影响着我矿可持续发展。
为防治煤尘爆炸的发生,我矿采用各种防尘技术,但都没有治本。
为了对半煤岩、煤巷的煤尘进行治本,根据集团公司要求,在煤巷、半煤巷及回采工作面采用了大口径煤层注水技术。
煤层注水是在尚未采动的煤体中,利用钻孔注入水,使水渗透到煤中,且在大口径煤孔中注满水,爆破后降低煤尘。
2大直径锥体钻头的研制1)由于煤层中含有较为坚硬的夹矸并呈不规则分布,所以打眼过程中经常出现断钎子、崴钻头的现象。
如何提高其使用寿命,降低顶板支护过程中不必要的材料浪费,成为大直径锥体钻头研制的前提。
2)大钻头及钻杆使用的材料材质既要适合现场钻眼要求,又要充分考虑其使用寿命,因此在选材制作和现场试验应用过程中,我们经过反复的设计、研制、使用、改进、改型、再使用、再改进、再改型等一系列的试验,最终确定采用大直径锥体镶钳硬质合金刀片作为钻头,针对该钻头我们自已研究制作了钎尾、钻杆。
钎尾主体我们采用成品水式钎尾、采用矿用六棱空心钢作为钻杆主体、优质中碳钢作为钻头主体,钻头刀片采用硬质合金。
风煤钻或电煤钻与钎尾的连接、钎尾与钻杆的连接、钻杆与钻头的连接本着实用、方便、快捷的原则,均采用螺纹连接。
3)设计的技术标准该钻杆分为钻头、杆体、钎尾三部分组成,钻杆主体主要有两种规格,分别为24mm×26mm、26mm×28mm,钻体长度依据孔深需要进行加工。
钻头总体长度为310mm,采用135mm×135mm×130mm与直径32mm、长190mm圆钢经焊接成钻头主体,然后对其进行机械加工,前端加工成直径130mm×高度130mm的锥体,并均布三条凹槽,每个凹槽均焊接合金刀片,同时在后端加工一个直径为18mm、深260mm的中心孔,并从锥高65mm处的任一位置,向锥体重心均布3个直径为8mm的导水孔与中心孔相通,尾部采用M20的内丝用于与钻杆的连接,钻头尾部焊接直径130mm螺旋叶片。
《新登煤业二1煤层注水技术研究》篇一一、引言煤炭作为我国的主要能源之一,其开采过程中的安全问题一直是业内的研究重点。
新登煤业作为一家具有代表性的煤炭企业,在开采过程中面临着诸多挑战,其中二1煤层开采的难度尤为突出。
为了解决这一难题,注水技术的研究与应用显得尤为重要。
本文将针对新登煤业二1煤层注水技术进行深入研究,以期为煤炭行业的安全生产提供有力支持。
二、二1煤层特点及注水技术的重要性新登煤业的二1煤层具有硬度高、瓦斯含量大等特点,这使得在开采过程中极易发生瓦斯突出等安全事故。
而注水技术作为一种有效的安全开采措施,可以通过对煤层进行预注水,降低煤层瓦斯压力,提高煤体强度,从而保障开采过程的安全。
因此,针对二1煤层的注水技术研究具有重要的现实意义。
三、注水技术原理及方法注水技术主要基于煤体与水之间的物理和化学作用原理。
在注水过程中,通过向煤层注入一定压力的水,使水分渗透到煤体内部,降低煤层瓦斯压力,同时改善煤体的物理力学性质。
具体方法包括:确定注水钻孔的位置和数量、选择合适的注水压力和流量、进行注水试验等。
四、新登煤业二1煤层注水技术实践在新登煤业二1煤层的注水实践中,我们首先进行了大量的现场调查和勘探工作,了解二1煤层的具体特点及分布情况。
在此基础上,结合现场实际条件,确定合适的注水参数和工艺流程。
通过多次试验和优化,我们成功地将注水技术应用于二1煤层的开采过程中,取得了显著的效果。
五、技术效果分析经过一段时间的实践应用,新登煤业二1煤层注水技术取得了显著的效果。
首先,注水技术有效降低了二1煤层的瓦斯压力,减少了瓦斯突出的风险。
其次,通过改善煤体的物理力学性质,提高了煤体的强度和稳定性,从而降低了开采过程中的安全事故发生率。
此外,注水技术还有助于提高煤炭的采出率,降低生产成本,为企业的可持续发展提供了有力支持。
六、结论与展望新登煤业二1煤层注水技术研究与应用取得了显著的成果,为煤炭行业的安全生产提供了有力支持。
采煤工作面深孔煤层注水技术研究摘要:煤矿开采过程中存在着诸多的安全隐患,影响工作人员的人身安全,亦对开采效益产生直接性的影响,其中煤尘问题不容忽视。
深孔煤层注水技术是解决煤尘问题的有效措施之一,该技术的应用能够在减少煤尘的前提下,提高抽放效果,严防煤与瓦斯的不安全问题。
以下就采煤工作面深孔煤层注水技术进行具体的分析探究。
关键词:采煤工作面;深孔煤层注水;技术参数随着采煤工作的不断发展,采煤过程中的相关技术应用问题日渐受到重视。
煤层注水的应用对采煤工作面的安全生产有着重要意义,是从根本上综合解决放顶煤工作面煤尘、自然发火、工作面瓦斯超限和坚硬顶煤的破碎等安全问题的行之有效的办法。
在实际应用中,我们要力求结合具体的工程实际,进一步确定钻孔布置方式、封孔长度、注水压力,注水量与注水时间等工艺参数,为煤层深孔注水提供技术保证,为全面开展煤层注水奠定坚实的基础。
1 采煤工作面深孔煤层注水技术的机理分析煤层深孔注水是通过顺层钻孔向回采工作面前方煤体进行高压注水,依靠压力水改变煤体的力学特性、渗透特性以及应力状态,从而改变煤层突出的条件回。
注水前,煤体孔隙或裂隙中充满了瓦斯等气体。
注水后,在煤体的孔隙、裂隙中形成了水与瓦斯的界面。
煤层注水的过程就是高压水逐渐从钻孔内向外扩散、驱赶瓦斯的过程。
采煤工作面煤体注水软化利用高压水对原始状态下煤体进行冲击湿润,进而对煤体产生以下几方面的作用:1.1 煤层注水产生水流压裂作用煤体在高压水流的作用下,逐渐龟裂,产生裂隙使煤的整体性遭到破坏。
压力水注入煤层之后,当注入的水量大于煤体的滤失量时,煤层内的水压(自由水)就会逐渐升高,当升至水压大于煤层的垂直应力和水平应力时,煤层便会产生新的裂隙,从而破坏了煤层的原始结构,降低了煤层的强度。
1.2 煤层注水产生软化浸润作用水在高压的作用下,以小流量的浸润到煤体内部结构中,使煤体间吸收大量的水,煤体吸收饱和水分以后,开始膨胀,从而使煤质变的松软,达到煤体软化的目的。
16213-1工作面煤层注水安全技术措施审批:矿总工程师:张洪宾12月6日通灭副总:安全管理部:晏忠义12月6日生产技术部:曹云科12月6日通风灭火部:孟嘉彬12月6日审核:马占海12月6日综采一队:付新年12月5日编写:李军军时间:2016年12月5日一、概况16213-1工作面位于六采区东南部,布置在16113工作面下部,工作面北侧以六、七采区边界为界;西侧以16203、16205、16207、16209开切眼相隔;南侧为井田边界;东侧为实体煤。
煤尘具有爆炸危险性,煤尘爆炸指数30.99%。
煤层易自燃,自燃发火期一般为4-6个月,最短为55天。
工作面开采煤尘较大,为降低工作面回采过程中的煤尘,特编写以下安全技术措施,经审批后严格贯彻执行。
煤层注水是煤层回采前注水预先湿润煤体的一种方法。
利用进风顺槽抽放钻场施工的抽放钻孔及在煤壁上每隔15m施工2个钻孔,通过钻孔向煤体注入压力水,使其渗入煤体内部,增加煤层水份。
水进入煤体后,先沿阻力较低的大裂隙以较快的速度流动,注水压力增高可使在裂隙中的运动速度加快,毛细作用力随孔径变细而增加,对减少煤尘的产生和沉积,防止煤尘爆炸,延长煤体的发火期,在煤层防灭火方面具有十分积极的作用。
二、浅孔注水工艺及技术参数1、浅孔注水工艺利用工作面安装的BRW200/31.5乳化液泵进行注水。
在注水前,在工作面煤帮上利用帮锚机施工好直径为Φ42mm的注水孔,通过工作面Φ32mm 注水管路将支架手把管路与注水封孔器连接,并将注水封孔器放入施工好的注水孔内,形成注水系统;抽放钻孔利用乳化液泵和Φ32mm注水管路与注水封孔器连接。
工作面注水孔以10个为一组,一组孔注满后(煤壁有水渗出时可结束注水),进行下一轮注水。
2、注水技术参数根据煤层性质,工作面布置一排注水孔,共施工10个注水孔,每10架施工一个注水孔,倾角分别为0°和8°,孔间距为15米,垂直煤壁施工。
综采工作面煤层注水技术探索与应用摘要:煤矿井下巷道掘进期间施工顺层长孔向煤体进行静压注水,使水流逐渐浸润煤体;工作面回采期间面内实施浅孔动压注水,高压水体顺煤层裂隙渗透。
通过综合注水增加煤体含水量,减少煤尘,水流渗透煤体时将部分瓦斯排出,有效降低回采期间的瓦斯浓度,注水后提高煤体塑性,避免出现大面积片帮掉顶。
关键词:采煤工作面;钻孔;注水一、工作面概括试验工作面为8258N、8255综采工作面,工作面回采82煤厚1.7~3.3m,平均2.1m,煤层赋存较稳定,结构简单,煤呈碎块状,黑色,玻璃光泽,煤以半亮煤为主,直接顶为粉砂岩,老顶为细砂岩。
依据《任楼煤矿中五采区-720m以浅7、82煤层突出危险性评价》,工作面位于8煤突出危险区,采取开采72煤上保护层区域防突措施。
8255工作面在上覆7255、7257保护层工作面的有效卸压保护范围内;8258N工作面在上覆Ⅱ7214、72510N保护层工作面的有效卸压保护范围内。
图1:煤岩层综合柱状图二、煤层注水工作原理煤层注水是指在地下煤层开采前,通过在煤体内部施工钻孔,通过钻孔将水流注入到煤体内部,水流通过煤体内部的裂隙和空隙进行渗透,增加煤体的含水量,减少煤炭开采过程中形成浮尘的可能性,从而达到浸润待采煤体的目的。
对于煤层注水原理的总结如下:(一)湿润煤体内部的原生煤尘:煤体内部存在各种微裂隙,原生煤尘广泛分布在这些微裂隙中。
加压水进入钻孔后流入到煤体的各种微裂隙和孔隙中,工作面待采煤体都被注入的加压水所渗透包裹,原生煤尘被预先注入的渗流水润湿,从而开采时丧失飞扬性。
(二)排出煤体部分瓦斯:实施注水孔后,瓦斯可以随钻孔进行释放,面内注水时,水体通过微裂隙渗入煤体时,将煤体内部分瓦斯排挤出,能够降低回采期间瓦斯浓度。
(三)改变了煤体的物理力学性质:水进入待采煤体后,在一定程度上改变了待采煤体的物理力学性质,具体表现为:塑性增强,脆性降低。
当待采煤体受采动作用发生破碎时,原有的一部分脆性破碎此时发生改变,转变为塑性变形,避免出现大面积片帮掉顶。
在我国经济快速发展以及对煤炭等资源的需求量不断增加的形势下,我国煤炭企业的开采压力和开采强度在不断加大,并且煤矿生产中的机械化程度在不断提高,使得煤炭开采量在持续增长。
与此同时,为了应对越来越多的冲击矿压、瓦斯突出、煤尘以及中硬煤层等问题,在目前的煤矿开采中比较常用煤层注水的方式。
尤其是在近年来高瓦斯矿井的数量在不断增加,人们也加大了对煤层注水技术的研究和应用,也成为目前煤矿生产中对矿井自然灾害进行防治的有效措施之一。
1 煤层注水技术原理由于煤炭是一种裂隙-孔隙介质,采用煤层注水技术的原理,就是向煤体进行注水,此时水就会从这些裂隙和孔隙中进行运动,在水的扩散以及毛细力作用下就会向非常小的孔隙中运动,而且在此运动的过程中就会导致这些裂隙以及孔隙的容积以及煤的结构发生变化,主要变化就是导致煤体更为疏松,出现更多的破裂以及松动现象。
而且由于煤体本身就比较均匀湿润,一旦出现煤的临近工作面出现泄压以及释放瓦斯的现象,此技术就可以通过对煤的力学性质的改变而对工作面前方的应力分布进行改变,主要表现在减小煤的强度和应力集中系数、增大其塑性,促使高应力区向煤体深部转移。
而且通过注水使得煤体湿润之后还会降低其透气性,这样就会对瓦斯起到阻滞作用,降低瓦斯的涌出量以及速度。
在上述原理的作用下就会将瓦斯控制在限制的次数之下而确保煤层工作面的安全性,而且水在进入煤体中的孔隙之中时还会对其中的瓦斯起到挤排的作用,降低瓦斯由吸附状态转为游离状态而发生瓦斯事故的概率。
此外,在上述作用的同时,还由于水体的滋润作用而减少了工作中的煤尘。
2 煤层注水参数选择煤层注水应用中的主要参数有以下几点:一是注水压力。
针对在具有较低强度、容易破碎、较差透气性和透水性等特点的煤层中采用煤层注水技术时,需要对注水压力、透水半径对注水效果的影响等进行分析和确定。
根据现场实际情况进行试验之后可以得出,当注水压力在8MPa以上时就会导致出现较多的煤壁片帮以及钻孔出水等问题,使得煤层注水技术的效果降低。
《采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径研究》篇一一、引言在煤炭开采过程中,采煤工作面的安全与高效生产一直是行业关注的重点。
顺层长钻孔注水技术作为一种有效的煤体预处理手段,能够显著改善采煤工作面的作业环境,提高煤炭开采效率。
然而,该技术在实际应用中仍存在一些问题,如湿润半径的控制。
湿润半径的大小直接影响到注水效果和煤炭的开采质量。
因此,研究采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径具有十分重要的意义。
二、研究背景及意义随着煤炭开采的深入,采煤工作面的地质条件越来越复杂,煤体性质变化大,容易导致瓦斯事故和顶板事故等安全问题。
而顺层长钻孔注水技术能够通过向煤体内部注入压力水,改变煤体物理性质,提高其抗瓦斯和抗顶板事故的能力。
然而,注水湿润半径的控制是该技术的关键问题之一。
因此,研究采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径,对于提高煤炭开采的安全性和效率具有重要意义。
三、研究内容与方法本研究采用理论分析、实验室模拟和现场试验相结合的方法,对采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径进行研究。
具体内容包括:1. 理论分析:基于流体力学和渗流力学原理,分析顺层长钻孔注水的流场分布和湿润半径的影响因素。
2. 实验室模拟:通过建立物理模型和化学模型,模拟不同地质条件和注水参数下湿润半径的变化规律。
3. 现场试验:在采煤工作面进行现场试验,收集实际数据,验证理论分析和实验室模拟结果的准确性。
四、研究结果与分析1. 湿润半径的影响因素:通过理论分析和实验室模拟,发现注水压力、注水量、煤体孔隙度、注水时间等因素均对湿润半径产生影响。
其中,注水压力和注水量是影响湿润半径的主要因素。
2. 湿润半径的变化规律:在现场试验中,发现随着注水压力和注水量的增加,湿润半径逐渐增大。
但当注水压力和注水量达到一定值后,湿润半径的增加速度逐渐减缓。
此外,煤体孔隙度和注水时间也会影响湿润半径的变化规律。
3. 湿润半径的优化控制:根据研究结果,提出优化控制湿润半径的措施。
综放工作面煤层注水工艺设计煤层注水是煤矿防治煤尘、煤与瓦斯突出、软化煤体、预防冲击地压的一项积极措施。
研究表明,煤体注水可从湿润原生煤尘、湿润煤体内部、增强煤体塑性改变其物理力学性质三个方面降低煤尘的产生;另外在煤层进行注水时,水进入煤体后进入裂隙、孔隙驱逐了煤体中存在的游离瓦斯,煤体在压力水的压挤下,产生向外的位移而卸压,同时伴有大量的裂隙生成,打破了原有的平衡,一部分吸附态的瓦斯转化游离态而从裂隙中排出,以此来减少煤机割煤过程中的瓦斯逸出;同时,煤体水分含量的增大会软化煤体,从而大大降低其冲击倾向性。
考虑到煤层注水在矿井生产中的积极作用,为了打造清洁化生产矿井、优化井下生产环境,保障井下的安全生产,特进行本煤层注水工艺设计。
一、注水系统综合考虑现有的工作面生产工艺,为了不与正常的生产相冲突,决定在工作面两顺槽进行长孔注水,注水压力为管网静压。
注水水源来自地面水池,经副井水管、井底车厂等地点到达工作面两顺槽。
二、钻孔参数设计钻孔间距:双巷垂直布置注水钻孔,合理的钻孔间距应等于钻孔湿润半径的2倍;轨、皮两巷自工作面现位置向外每隔10m布置一个,根据走向长度确定布置钻孔数。
半煤岩、全岩段不再施工注水孔。
钻孔位置:开孔位置视煤层裸露情况,以布置在底板以上1000~1500mm为宜。
钻孔倾角:巷道拖顶煤处根据顶煤厚度及煤层自然倾角确定施工角度;沿顶板掘进巷道轨、皮两巷根据煤层倾角施工注水孔(详见平面布置图)钻孔深度:按工作面面长为100m计算,钻孔长度应大于面长的三分之二,即钻孔长度要大于67m,两巷垂直布置钻孔,每个钻孔长度应大于34m。
钻孔直径:综合考虑现场情况及现有钻机型号,确定钻孔直径为42mm。
封孔方式:钻孔施工完毕后下6分焊管,长度为2m,用水泥单液浆封堵钻孔。
焊管外部接快速接头,可直接与注水管路连接,进行注水。
封孔深度:封孔深度和煤壁所能承受的注水压力有关,合理的封孔深度应使孔口附近的煤壁不发生泄水,煤壁的深部和浅部湿润均匀。
综放工作面煤层注水技术的研究
张延松
【期刊名称】《煤炭科学技术》
【年(卷),期】2001(029)001
【摘要】对煤层注水技术的国内外概况、煤层注水的注水机理、注水工艺参数、
封孔工艺参数及自动化控制系统装备等进行了较详细的论述,并给出了其应用效果。
【总页数】4页(P33-35,42)
【作者】张延松
【作者单位】中国矿业大学信电学院,
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
【相关文献】
1.“三软”煤层首采综放工作面煤层深孔高压注水技术研究与应用 [J], 雷丁轲
2.特厚煤层综放工作面注水技术研究及应用 [J], 刘奎
3.新阳矿综放工作面煤层注水技术应用 [J], 陈德虎;陈军伟;康怀宇
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5.综放工作面煤层注水技术实践及效果分析 [J], 赵永全
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1930平峒16223综采工作面煤层注水工艺技术研究
实施方案
一、项目实施的意义及必要性
煤层注水预湿煤体是降低煤层开采时煤尘产生量最根本、最有效的防尘手段,可使煤体在回采前达到较好的湿润状态,降低煤的产尘能力,以此显著减少煤层开采时的粉尘产生量,这对改善作业场所的劳动卫生条件、保护工人身体健康、防止瓦斯煤尘爆炸将起到重要作用。
在综放工作面,煤层注水还能起到软化媒体,提高放煤效率和顶煤回收率的作用。
同时,煤层注水也能有效抑制煤体氧化,降低工作面温度,预防或降低冲击地压的危害,减少瓦斯的解吸及涌出量,降低工作面的瓦斯浓度,预防煤与瓦斯突出。
可见,煤层注水对保障煤矿安全生产起着非常重要的作用。
在当前煤矿安全生产形势依然严峻,煤矿企业贯彻落实矿山“安全第一,预防为主,综合治理,整体推进”安全生产方针的紧迫形势下,该项目的研究,对煤矿企业科学开展煤层注水,保障矿井安全生产具有极其重要的意义。
该项目通过对肥煤公司16223工作面煤层注水试验研究,总结出普遍适合于肥煤公司6号煤层的注水工艺技术及装备,对解决肥煤公司16223工作面及肥煤公司6号煤层开采时的粉尘问题具有重要意义。
二、试验工作面概况
16223综采工作面位于肥煤公司1930平峒,现有走向长度670多米,回风巷标高+1870米,运输巷标高+1836米,工作面长130m,煤层倾角为20°左右。
该工作面开采煤层为6号煤,采用走向长壁后退式综采回采工艺,煤层厚度为3.2米。
煤层的基本参数见表1。
表1 煤层的基本参数
三、煤层可注性试验
按国标GB482-95《煤层采样采取方法》的要求在肥煤公司16223工作面采样,对采集煤样在实验室进行试样制备,然后对其进行可注性试验。
其试验内容包括:
①孔隙率测定。
包括煤孔隙率及孔隙分布测定。
本项目采用密度法通过测定煤的真密度和视密度,计算出煤的孔隙率;孔隙分布采用压汞法测定。
②煤原有自然水分测定。
煤原有自然水分采用GB/T211—1996《煤中全水分的测定方法》标准中的方法B,即空气干燥法进行测定。
③煤吸水性测定。
模拟试验工作面水压,采用自制实验装置进行常压吸水试验与加压吸水试验。
④添加剂溶液对煤吸水性影响的试验。
在水中添加表面活性剂溶液,重复煤吸水性试验。
通过试验,对取的实验数据进行分析处理,得出不同试验条件下煤饱和水分增量与吸湿时间的关系。
这对确定试验煤层的实际注水工艺、预测注水的水分损益具有极其重要的指导意义。
四、注水钻孔布置方式及参数设计
㈠钻孔的布置方式
钻孔的布置方式根据采煤方法、工作面长度、煤层的透水性及注水的具体条件加以选用。
钻孔的开孔位置对于煤层的湿润效果有重要关系。
此外还要考虑煤层的硬度和围岩性质等,必要时作适当改变。
考虑到钻孔倾角对封孔及注水的影响,确定采用在回风巷平行于工作
面顺层布置单向钻孔,如图1所示。
图1 钻孔布置方式及参数设计示意图
㈡钻孔参数
(1)钻孔深度
单向钻孔注水时,孔深一般为采面倾斜长度的1/2~2/3,即为65~87m,试验取90m.
(2)钻孔直径
6#号煤层硬度较大,不易垮孔。
试验钻孔孔径选用75mm。
(3)钻孔间距
为了找出合理的钻孔间距,分三种钻孔间距试验,分别是:5m (8个孔)、10m(8个孔)、15m(8个孔)。
(4)钻孔角度及开孔高度
钻孔平行工作面沿煤层倾斜方向打孔,开孔高度为:距回风顺槽底板1m~1.5m。
五、注水钻孔封孔工艺技术及装备
煤层注水时,封孔质量的好坏对注水效果的影响极大。
通过对具体煤层封孔工艺技术影响因素的综合分析,确定其封孔工艺。
由于煤层注水对封孔质量及封孔深度的要求较高,该项目拟采用水泥稠浆加膨胀剂作为封孔材料,采用KFB型矿用封孔泵进行封孔,以保证封孔深度和封孔质量。
水泥稠浆水灰比为水泥∶水=1∶0.4,其密度约为2T/m3。
封孔深度按10m考虑,并根据实际注水情况予以修正。
水泥稠浆类封孔设备及封孔工艺如图2所示。
图2 水泥浆封孔系统示意图
六、注水工艺技术及参数优化
煤层注水工艺参数的确定,应能保证在该工艺参数条件下,注水钻孔所承担X围的煤层得到最大可能均匀、充分的湿润。
针对16223工作面煤层湿润性及工作面的具体条件,该项目在可注性研究基础上,考虑在16223工作面常压带采用一般动压注水或脉冲动压注水分别进行试验。
㈠注水系统
注水系统由煤层高压注水泵或脉冲注水泵、自动控制水箱、SGS 型双功能高压水表,DF-3型分流器及截止阀等组成,注水系统如图3
所示。
图3 煤层注水系统示意图
1-注水钻孔;2-注水管;3-压力表;4-高压胶管;5-高压闸阀;
6-分流器;7-单向阀;8-多功能水表;9-注水泵;10-自控水箱
㈡注水参数
①单孔注水量Q
单孔注水量Q按下式计算:
Q=KLBHγq
式中:Q—单孔注水量,m3
K—系数(包括漏水及钻孔前方煤体吸水),取1.1;
L—钻孔长度,取L=80m;
B—钻孔间距(湿润煤体的宽度),B=5m,10m,15m;
H—煤层厚度,取底层采高H=5m;
γ—煤的密度,γ=1.4t/m3;
q—吨煤注水量,取q=0.01m3/t。
根据钻孔参数分别计算得出的钻孔间距为5m、10m、15m时,注水量分别为:30.8 m3、61.3m3和92.6 m3。
②单孔注水流量V
根据国内外经验,肥煤16223综采工作面煤层孔隙率低、透水性差的特点,采取小流量长时间注水方法才能使煤体得到充分湿润。
取单孔注水流量为V=0.6m3/h,通过分流器控制每个钻孔的流量,使各注水钻孔的注水量基本相等。
③.注水压力
注水压力反映了钻孔的注水阻力,其影响因素较多,主要与煤层的透水性及瓦斯压力有关。
为了提高煤层注水的湿润效果,采用常压带动压注水。
在所取的注水流量条件下造成的注水压力是否符合该煤层的注水要求,需通过注水实践来确定。
一般情况下注水压力应满足以下条件:
(1.2~1.5)Pw≤P≤Pr
式中:P——注水压力,Mpa;
Pw——煤层中瓦斯压力,Mpa;
Pr——上覆岩层压力,Mpa。
拟定煤层注水泵最高压力可达15Mpa,能够满足该项目单向长钻孔动压注水的需要。
④.注水时间T
单孔注水时间T(小时,h)取决于钻孔单孔注水量和单孔注水流量,按T=Q/V计算.
实际按每天两班注水,每天注水时间不少于16小时计算,得出注水的天数:
T d=T/16
计算得出该矿在钻孔间距为5m、10m、15m时的注水时间为:
3.2天、6.4天和9.6天。
同时注水的钻孔数量为4个。
⑤.注水超前工作面的距离X
X= T d·s+x
式中:s—工作面日推进进度为3.6m;
x—停止注水时钻孔距工作面的距离,取70~80m。
计算得出注水超前工作面的最短距离为105~115m,实际试验按120m考虑。
七、注水效果考察
工作面实施煤层注水后,对煤层水分、工作面的粉尘浓度进行测
定,以检验煤层注水的效果。
此外,通过对煤层注水的其它效果考察,总结出试验煤层注水的一般规律,其考察内容包括:①注水参数随注水时间的变化规律;②一般动压和脉冲动压注水效果的比较;③封孔工艺技术及参数对封孔质量的影响;④钻孔布置方式对煤层注水参数及效果的影响;⑤煤层注水后不同水分增量对煤硬度的影响及对煤体片帮的影响观察;⑥煤层注水对煤层瓦斯涌出量或工作面瓦斯浓度的影响;⑦煤层注水对工作面顶板稳定性的影响观察。
通过上述效果考察,得出适于试验煤层的注水规律,并确定适合于16223工作面和肥煤公司6号煤层的注水工艺及装备。
八、进度安排
本项目预计总时间240天,其具体进度安排见附表。
九、项目费用概算
项目进度安排简图说明
1、自项目签订之日起15日内,甲方按乙方的要求采集煤样并将
煤样邮寄到乙方。
2、乙方收到甲方邮寄的煤样后,15日完成煤样分析和吸水性试
验。
3、煤样分析和吸水性试验完成后20日完成添加剂对吸水性的影
响试验。
4、上述工作完成后10内完善研究方案,包括钻孔布置方式、封
孔参数等的完善设计。
5、设计完善后45日内由甲方完成钻孔施工工作和现场材料准备
工作,乙方将设备运抵甲方指定地点。
6、乙方在甲方完成上述工作后派人到现场指导封孔,20日内完成
封孔工艺及参数的试验工作。
7、封孔工艺实施5日后进行同步分析不同封孔参数对封孔质量的
影响。
8、封孔工作完成后45日内完成不同注水工艺试验及其分析工作。
9、完成注水工作后60内在采煤工作面测定煤的含水量、工作面
粉尘浓度和降尘效率,进行注水效果考察。
10、取得原始数据后进行数据整理,时间5天。
11、最后10天完成研究报告,并申请技术鉴定。