CN113446049A - 一种用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于煤矿降尘的巷道‑采面协同注水结构，在进风巷、回风巷近煤层侧设置注水钻孔，所述钻孔为单排孔，开孔位置位于煤壁中线，开孔方向沿煤层倾角，水平角0°，所述钻孔内安装有注水管，所述注水管上固定有封孔注水器，注水方法为：步骤一，巷道及采面钻孔施工并及时注水，根据现场情况调整孔深及倾角；步骤二，对注水孔进行封孔处理；步骤三，现场安设注水主管路流量表，按照注水方案采用注水器向注水孔注水。本发明可有效润湿煤体，降低采面产尘量，提高煤层注水效率，从产尘源头抑制粉尘生成。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构及使用方法。
背景技术
煤层通常结构致密，亲水性和渗透性差，因此在煤矿开采中往往会引发粉尘污染、煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等一系列严重灾害。为降低开采面产尘量，预防煤与瓦斯突出，常采用煤层注水的方式预先润湿煤体，通过采前钻孔注水，改变煤体润湿性和力学性质。由于煤体亲水性较差，水在疏水性的煤表面难以扩散，传统煤层注水方法润湿效率并不高。
为克服现有煤层注水技术的局限性和低效性，提高煤层注水润湿半径，应改进煤层注水钻孔布置、注水方式等提高注水效率，也可通过改变所注水的表面张力提高水对煤体的润湿渗透能力。
综上所述，需要提供一种可有效润湿煤体从而降低采面产尘量的煤层注水技术。
发明内容
本发明提供一种用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构及使用方法，可有效润湿煤体，降低采面产尘量，提高煤层注水效率，从产尘源头抑制粉尘生成。
一种用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，在进风巷、回风巷近煤层侧设置注水钻孔，所述钻孔为单排孔，开孔位置位于煤壁中线，开孔方向沿煤层倾角，水平角0°，所述钻孔内安装有注水管，所述注水管上固定有封孔注水器。
进一步的，所述注水管有多根，每根长2m，通过内两通连接，露出煤壁0.3m，深入煤层不小于10m。
进一步的，所述注水管位于钻孔外一端通过三通或两通连接供水软管。
进一步的，所述供水软管向外依次安装连接有截止阀、压力表、流量表、单向阀、加压泵、水箱。
进一步的，所述水箱中添加有湿润剂。
进一步的，所述钻孔孔径Φ89mm-Φ113mm，孔深60-90m，孔眼间距4-8m。
进一步的，所述封孔注水器包括囊袋封孔器、风动注浆泵。
进一步的，所述囊袋封孔器有两个囊袋，所述囊袋布置在注水孔孔口向里1、9m段，固定在注水管上。
进一步的，其使用方法的操作步骤如下：
步骤一，在工作面打注水钻孔，采用交替循环施工注水钻孔，隔一天施工一次注水钻孔；
步骤二，使用封孔注水器进行封孔注水；
步骤三，封孔后连接注水管进行注水，采用反复、循环、多轮的方法进行联网注水，到注水孔、邻孔、煤壁渗出水时为止。
进一步的，步骤二所述的封孔注水器，采用风动注浆泵往封孔器内注浆，待两个囊袋注满进，封孔器软管中间爆破阀断开，实现1—9m段孔内全程注浆封堵，待24小时凝固后进行联网注水。
本发明的有益效果：
1、通过添加润湿剂提高润湿效率，有效润湿煤体降低采面产尘量；
2、采用注水管联网注水，提高煤层注水效率，从产尘源头抑制粉尘生成。
附图说明
图1为巷道-采面协同注水打孔示意图；
图2为注水管道结构示意图；
图中：1-钻孔，2-注水管，3-封孔注水器，4-供水软管，5-截止阀，6-压力表，7-流量表，8-单向阀，9-加压泵，10-水箱，11-进风巷，12-回风巷。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。
如图所示，本发明提供一种用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，在进风巷1、回风巷11近煤层侧设置注水钻孔，所述钻孔为单排孔，开孔位置位于煤壁中线，开孔方向沿煤层倾角，水平角0°，所述钻孔内安装有注水管2，所述注水管2上固定有封孔注水器3。
进一步的，所述注水管2有多根，每根长2m，通过内两通连接，露出煤壁0.3m，深入煤层不小于10m。
进一步的，所述注水管2位于钻孔外一端通过三通或两通连接供水软管4。
进一步的，所述供水软管4向外依次安装连接有截止阀5、压力表6、流量表7、单向阀8、加压泵9、水箱10。
进一步的，所述水箱10中添加有湿润剂。
进一步的，所述钻孔孔径Φ89mm-Φ113mm，孔深60-90m，孔眼间距4-8m。
进一步的，所述封孔注水器3包括囊袋封孔器、风动注浆泵。
进一步的，所述囊袋封孔器有两个囊袋，所述囊袋布置在注水孔孔口向里1、9m段，固定在注水管2上。
进一步的，其使用方法的操作步骤如下：
步骤一，在工作面打注水钻孔，采用交替循环施工注水钻孔，隔一天施工一次注水钻孔；
步骤二，使用封孔注水器3进行封孔注水；
步骤三，封孔后连接注水管2进行注水，采用反复、循环、多轮的方法进行联网注水，到注水孔、邻孔、煤壁渗出水时为止。
进一步的，步骤二所述的封孔注水器3，采用风动注浆泵往封孔器内注浆，待两个囊袋注满进，封孔器软管中间爆破阀断开，实现1—9m段孔内全程注浆封堵，待24小时凝固后进行联网注水。
具体实施例：
在巷道及采面钻孔施工，根据现场情况调整孔深及倾角，埋设注水管。对注水孔进行封孔处理，采用MZF-Ⅱ型封孔器，配合专用囊袋封孔器注浆封孔，专用囊袋封孔器(FKJW-50/0.6)长约12m，采用风动注浆泵往封孔器内注浆，使用FKL-1型封孔注浆料，水灰比1:1，待两个囊袋注满后，将封孔器软管中间爆破阀断开，实现1、9m段孔内全程注浆封堵，待24小时凝固后进行联网注水。在注水主管路上安装截止阀5、压力表6、流量表7、单向阀8、加压泵9、水箱10，采用反复、循环、多轮的方法注水，调节钻孔的注水量控制注水压力，尽量采用小流量注水，每孔反复进行注水，直到注水孔、邻孔、煤壁出水、渗出水时为止。
水箱10中可添加润湿剂，提高水对煤体的润湿率。润湿剂配方为：4L曲拉通X-100(辛基苯基聚氧乙烯醚)溶液、4.1kg SDBS(十二烷基苯磺酸钠)固体、17.5L的60％渗透剂JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚)溶液。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，其特征在于：在进风巷(1)、回风巷(11)近煤层侧设置注水钻孔，所述钻孔为单排孔，开孔位置位于煤壁中线，开孔方向沿煤层倾角，水平角0°，所述钻孔内安装有注水管(2)，所述注水管(2)上固定有封孔注水器(3)。
2.根据权利要求1所述的用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，其特征在于：所述注水管(2)有多根，每根长2m，通过内两通连接，露出煤壁0.3m，深入煤层不小于10m。
3.根据权利要求1所述的用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，其特征在于：所述注水管(2)位于钻孔外一端通过三通或两通连接供水软管(4)。
4.根据权利要求1所述的用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，其特征在于：所述供水软管(4)向外依次安装连接有截止阀(5)、压力表(6)、流量表(7)、单向阀(8)、加压泵(9)、水箱(10)。
5.根据权利要求4所述的用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，其特征在于：所述水箱(10)中添加有湿润剂。
6.根据权利要求1所述的用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，其特征在于：所述钻孔孔径Φ89mm-Φ113mm，孔深60-90m，孔眼间距4-8m。
7.根据权利要求1所述的用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，其特征在于：所述封孔注水器(3)包括囊袋封孔器、风动注浆泵。
8.根据权利要求7所述的用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构，其特征在于：所述囊袋封孔器有两个囊袋，所述囊袋布置在注水孔孔口向里1、9m段，固定在注水管(2)上。
9.根据权利要求1-8任一项所述的用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构的使用方法，其特征在于，操作步骤如下：
步骤一，在工作面打注水钻孔，采用交替循环施工注水钻孔，隔一天施工一次注水钻孔；
步骤二，使用封孔注水器(3)进行封孔注水；
步骤三，封孔后连接注水管(2)进行注水，采用反复、循环、多轮的方法进行联网注水，到注水孔、邻孔、煤壁渗出水时为止。
10.根据权利要求9所述的用于煤矿降尘的巷道-采面协同注水结构的使用方法，其特征在于：步骤二所述的封孔注水器，采用风动注浆泵往封孔器内注浆，待两个囊袋注满进，封孔器软管中间爆破阀断开，实现1—9m段孔内全程注浆封堵，待24小时凝固后进行联网注水。
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|---|---|---|---|---|
| CN116398215A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-07-07 | 无锡华瀚能源装备科技有限公司 | 一种矿用泡沫降尘装置 |
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2021
- 2021-07-09 CN CN202110780964.2A patent/CN113446049A/zh active Pending
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| CN116398215B (zh) * | 2023-02-20 | 2023-09-01 | 平顶山天安煤业股份有限公司 | 一种矿用泡沫降尘装置 |
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