CN103939126A - 一种煤矿开采工作面煤层注水方法 - Google Patents

一种煤矿开采工作面煤层注水方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种煤矿开采工作面煤层注水方法，其特征在于该注水方法包括如下步骤：在开采作业前，采用风钻或风煤钻在掘进工作面煤层进行湿式打注水孔，注水孔为沿工作面垂直煤壁布置，距顶不小于0.8m，孔深为1.5-6.0m；用封孔器对注水孔进行封孔；用水管对其进行高压注水，使掘进煤层含水量增加1％以上。最大限度的消除粉尘的产生，从而有效降低掘进工作面的粉尘率；并对开采工作面的防止瓦斯涌出效果显著。

Description

一种煤矿开采工作面煤层注水方法
技术领域
本发明属于煤矿开采技术领域，尤其涉及一种煤矿开采工作面煤层注水方法。
背景技术
煤矿矿井开采过程中，采煤工作面的产尘量大，如在无防尘措施的条件下，爆破作业时掘进工作面空气中的粉尘浓度可以达到300-500mg/m3，在综掘机割煤时掘进工作面空气中的粉尘浓度更高，达到1000-2000mg/m3。对此，国内外经过大量的研究，提出了很多对产生后的粉尘进行降尘作业的措施和设备，使掘进工作面的粉尘浓度有了大幅度的降低，但其粉尘浓度仍然远远超过《煤矿安全规程》的相关规定，对工作人员的身体健康影响很大，还影响开采工作的正常有序进行。
而在高突矿井，开采工作面瓦斯管理一直也是困扰生产的一大难题，其瓦斯来源主要是煤层瓦斯涌出及采空区瓦斯涌出，解决煤层瓦斯涌出的方法：一个是靠煤层瓦斯抽放管路来达到降低瓦斯浓度，该方法效果很好，但工期太长，施工困难，往往是要在开采工作面下提前钻孔布置瓦斯抽放管路；而在开采过程中，开采工作面的瓦斯涌出就只有靠通风来稀释瓦斯浓度，这样开采过程中就有煤与瓦斯突出的危险，对工作人员的生命安全存在重大的安全隐患。
发明内容
本发明就是要解决上述不足，提供一种有效降低掘进工作面的粉尘产生率与瓦斯治理的煤层注水工艺。
为了达到上述效果，本发明提供一种煤矿开采工作面煤层注水方法，其特征在于该注水方法包括如下步骤：
(1)在开采作业前，采用风钻或风煤钻在掘进工作面煤层进行湿式打注水孔，注水孔为沿工作面垂直煤壁布置，距顶不小于0.8m，孔深为1.5-6.0m；
(2)用封孔器对注水孔进行封孔；
(3)用水管对其进行高压注水，使掘进煤层含水量增加1％以上。
所述步骤(1)中注水孔要相间布置，注水钻孔要布置在煤壁无松动且较完整处，以保证注水效果。
所述步骤(1)中注水孔位于掘进工作面正迎头，距巷道底面2/3高度的中心位置。
所述步骤(1)中相邻两注水孔间距为2-3m。
所述步骤(3)中注水应打一孔注一孔，一孔注水完后再打另一孔。
所述步骤(3)中注水时间为相邻孔出水或煤壁渗水为止。
所述步骤(3)中注水采用工作面液压泵液压系统提供水源。
掘进工作面的粉尘是由于掘进作业时煤块滑落产生的，原煤含水量低是产生粉尘的主要原因，另外煤层内部也存在大量的原生粉尘，通过带压注水，使掘进工作区域的煤体湿润，原生粉尘和地质作用的次生粉尘被粘结。润湿煤体硬度随着湿度的增加而降低，从而有效降低了粉尘的产生率。
注水后均衡了瓦斯释放和涌出，降低了工作面瓦斯涌出峰值，基本杜绝了瓦斯事故和瓦斯灾害。
本发明的有益效果在于：
1、操作简单，便于施工，效果非常好；
2、通过掘进工作面煤层注水，最大限度的消除粉尘的产生，从而有效降低掘进工作面的粉尘率；
3、对开采工作面的防止瓦斯涌出效果显著；
4、采用煤层注水，可以做到当班注水，当班生产，彻底解决了回采工作面因瓦斯有突出危险而被迫停止生产的被动局面。
具体实施方式
实施例一：
煤矿开采工作面煤层注水方法，其注水方法如下：
(1)在开采作业前，在煤壁无松动且较完整处，采用风钻或风煤钻在掘进工作面煤层进行湿式打注水孔，注水孔相间布置在掘进工作面正迎头沿工作面垂直煤壁上，距巷道顶0.8m、底面2/3高度的中心位置；孔深为2.5m；相邻两注水孔间距为2m。
(2)用封孔器对注水孔进行封孔；
(3)采用工作面液压泵液压系统提供水源，用水管对其进行高压注水，打一孔注一孔，一孔注水完后再打另一孔。注水时间为相邻孔出水或煤壁渗水为止，使掘进煤层含水量增加1.5％。
实施例二：
煤矿开采工作面煤层注水方法，其注水方法如下：
(1)在开采作业前，在煤壁无松动且较完整处，采用风钻或风煤钻在掘进工作面煤层进行湿式打注水孔，注水孔相间布置在掘进工作面正迎头沿工作面垂直煤壁上，距巷道顶1m、底面2/3高度的中心位置；孔深为2m；相邻两注水孔间距为2.5m。
(2)用封孔器对注水孔进行封孔；
(3)采用工作面液压泵液压系统提供水源，用水管对其进行高压注水，打一孔注一孔，一孔注水完后再打另一孔。注水时间为相邻孔出水或煤壁渗水为止，使掘进煤层含水量增加1.8％。
实施例三：
将本发明的煤层注水方法与未注水时炮掘后的粉尘浓度作个对比，其对比情况见表一：
表一：各炮掘工作面煤层注水方法和未注水炮掘作业的粉尘对比表
由上表可以看出，通过炮掘工作面煤层注水工艺，使各炮掘工作面的粉尘浓度平均降至15.26mg/m3，降尘率为53.49％。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种煤矿开采工作面煤层注水方法，其特征在于该注水方法包括如下步骤：
(1)在开采作业前，采用风钻或风煤钻在掘进工作面煤层进行湿式打注水孔，注水孔为沿工作面垂直煤壁布置，距顶不小于0.8m，孔深为1.5-6.0m；
(2)用封孔器对注水孔进行封孔；
(3)用水管对其进行高压注水，使掘进煤层含水量增加1％以上。
2.根据权利要求1所述一种煤矿开采工作面煤层注水方法，其特征在于：所述步骤(1)中注水孔要相间布置，注水钻孔要布置在煤壁无松动且较完整处，以保证注水效果。
3.根据权利要求1所述一种煤矿开采工作面煤层注水方法，其特征在于：所述步骤(1)中注水孔位于掘进工作面正迎头，距巷道底面2/3高度的中心位置。
4.根据权利要求1所述一种煤矿开采工作面煤层注水方法，其特征在于：所述步骤(1)中相邻两注水孔间距为2-3m。
5.根据权利要求1所述一种煤矿开采工作面煤层注水方法，其特征在于：所述步骤(3)中注水应打一孔注一孔，一孔注水完后再打另一孔。
6.根据权利要求1所述一种煤矿开采工作面煤层注水方法，其特征在于：所述步骤(3)中注水时间为相邻孔出水或煤壁渗水为止。
7.根据权利要求1所述一种煤矿开采工作面煤层注水方法，其特征在于：所述步骤(3)中注水采用工作面液压泵液压系统提供水源。
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