CN1975111A - 掘进工作面煤层注水工艺及其应用 - Google Patents

掘进工作面煤层注水工艺及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN1975111A
CN1975111A CN 200510123896 CN200510123896A CN1975111A CN 1975111 A CN1975111 A CN 1975111A CN 200510123896 CN200510123896 CN 200510123896 CN 200510123896 A CN200510123896 A CN 200510123896A CN 1975111 A CN1975111 A CN 1975111A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water injection
coal
water
face
technology
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 200510123896
Other languages
English (en)
Inventor
高建顺
李伟
李玉元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN 200510123896 priority Critical patent/CN1975111A/zh
Publication of CN1975111A publication Critical patent/CN1975111A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

掘进工作面煤层注水工艺及其应用，属于煤矿矿井开采技术领域，其特征在于该注水工艺的步骤如下：(1)在掘进作业前，采用风钻或风煤钻在掘进工作面煤层进行湿式打孔，打出注水孔，注水孔深度为1.5～3.0米，注水孔个数为2～3个；(2)用封孔器对注水孔进行封孔，并利用掘进工作面施工地点的防尘压力水管进行高压注水，使掘进煤层含水量增加1％以上。本发明从粉尘产生的根源入手，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，在通过现有的喷雾降尘措施，能够使矿井掘进工作面的粉尘浓度达到《煤矿安全规程》的要求。该发明可广泛应用于综掘机掘进工作面和炮掘工作面的降尘措施。

Description

掘进工作面煤层注水工艺及其应用
技术领域
本发明属于煤矿矿井开采技术领域，尤其涉及一种煤矿开采中掘进工作面煤层注水开采工艺及其应用。
背景技术
煤矿矿井开采过程中，采煤工作面的产尘量大，国内外均采用采煤工作面喷雾降尘，起到了很好的降尘效果。但在掘进工作面的产尘量很大，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：炮掘工作面的粉尘浓度由原来的300～500mg/m3降低到20～36mg/m3，综掘工作面的粉尘浓度由原来的1000～2000mg/m3降低到300～400mg/m3。但上述粉尘浓度仍然远远超过《煤矿安全规程》的相关规定。
目前，国内外的掘进工作面的降尘研究都局限于粉尘产生后的采煤工艺和降尘设备研究上，而没有从产生粉尘的根源上入手，因此无法取得良好的降尘效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种从粉尘产生的根源入手，有效降低掘进工作面的粉尘产生率从而降低工作面粉尘浓度的掘进工作面煤层注水工艺。
本发明采用的技术方案如下：
掘进工作面煤层注水工艺，其特征在于该注水工艺的步骤如下：
(1)在掘进作业前，采用风钻或风煤钻在掘进工作面煤层进行湿式打孔，打出注水孔，注水孔深度为1.5～3.0米，注水孔个数为2～3个；
(2)用封孔器对注水孔进行封孔，并利用掘进工作面施工地点的防尘压力水管进行高压注水，使掘进煤层含水量增加1％以上。
所述的掘进工作面包括炮掘工作面和综掘工作面。
所述的注水孔位于掘进工作面正迎头，距底面巷道2/3高度的中心位置。
所述的高压注水过程持续到炮掘打眼的整个过程。
该掘进工作面煤层注水降尘工艺在综掘掘进作业和炮掘掘进作业中降尘的应用。
该注水降尘工艺的注水量可以根据如下公式以钻孔长度为基准计算：
Q＝KXLBMWq
式中，Q表示注水量，KX表示煤体湿润系数，范围在1.1～1.5，L表示钻孔长度，B表示煤层湿润半径，一般在10～15米范围，M表示煤层厚度，W表示煤的密度，q表示吨煤注水量，中厚煤层在0.02～0.03m3/t，厚煤层取0.025～0.04m3/t。
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。
本发明的有益效果在于，从粉尘产生的根源入手，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，在通过现有的喷雾降尘措施，能够使矿井掘进工作面的粉尘浓度达到《煤矿安全规程》的要求。该发明可广泛应用于综掘机掘进工作面和炮掘工作面的降尘措施。
具体实施方式
实施例1炮掘工作面煤层注水降尘，以新汶矿业集团协庄煤矿的7个炮掘工作面为试验地点，采用风煤钻配Φ42mm钻头进行湿式打眼作业，打出的注水孔深度为1.8m左右，根据煤层厚度，各炮掘工作面的注水孔个数为2-3个。用Φ38mm×600mm的封孔器封孔，以施工地点的防尘水管进行高压注水。
注水的工程中在煤层上打出炮眼，爆破前不停止注水。注水时间根据注水量确定，根据计算一般为4小时左右，可使炮掘工作面煤层的含水量提高1％。放炮后检测粉尘的浓度，与未注水时炮掘后的粉尘浓度对比情况见表1。
        表1  各炮掘工作面煤层注水工艺情况和未注水炮掘作业的对比
施工工作面   注水孔个数 注水量(L)   注水后粉尘浓度mg/m3   注水前粉尘浓度mg/m3
  31118E   2   101.4   17.1   36.7
  11105E   2   172   10.1   24.9
  11105W   2   104.5   13.9   24.9
  1202W   3   154   17.0   38
  1201W   3   138   17.5   37.9
  3417W   3   182   18.6   39.8
  1401E   3   156   15.3   35
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％。
实施例2综掘工作面煤层注水降尘，以新汶矿业集团协庄煤矿的2个综掘机掘进工作面为试验地点，在做好超前支护后，采用风钻配Φ42mm钻头进行湿式打眼作业，打出的注水孔深度为2.8m左右，根据煤层厚度，综掘工作面的注水孔个数分别为2个和3个。用Φ38mm×600mm的封孔器封孔，以施工地点的防尘水管进行高压注水。
注水作业开始后，进行其它作业工序，直至综掘机开始割煤，注水时间一般为4小时左右，可使工作面煤层的含水量提高约1％。在煤层注水时，由于综掘工作面煤层没有其它导通孔，因此注水效果更好，掘进作业时检测粉尘的浓度，与未注水时掘进时的粉尘浓度对比情况见表2。
               表2  综掘机掘进工作面煤层注水工艺情况和降尘对比
施工地点 注水孔个数 注入水量(L)   注水后粉尘浓度mg/m3   注水前粉尘浓度mg/m3 降尘率(％)
  31118E   2  110.4   117.8   323.8   63.62
  1202E   3  150   101   314.2   67.85

Claims (5)

1.掘进工作面煤层注水工艺，其特征在于该注水工艺的步骤如下：
(1)在掘进作业前，采用风钻或风煤钻在掘进工作面煤层进行湿式打孔，打出注水孔，注水孔深度为1.5～3.0米，注水孔个数为2～3个；
(2)用封孔器对注水孔进行封孔，并利用掘进工作面施工地点的防尘压力水管进行高压注水，使掘进煤层含水量增加1％以上。
2.根据权利要求1所述的掘进工作面煤层注水降尘工艺，其特征在于所述的掘进工作面包括炮掘工作面和综掘工作面。
3.根根据权利要求1所述的掘进工作面煤层注水降尘工艺，其特征在于所述的注水孔位于掘进工作面正迎头，距底面巷道2/3高度的中心位置。
4.根根据权利要求1所述的掘进工作面煤层注水降尘工艺，其特征在于所述的高压注水过程持续到炮掘打眼的整个过程。
5.权利要求1所述的掘进工作面煤层注水降尘工艺在综掘掘进作业和炮掘掘进作业中降尘的应用。
CN 200510123896 2005-11-28 2005-11-28 掘进工作面煤层注水工艺及其应用 Pending CN1975111A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200510123896 CN1975111A (zh) 2005-11-28 2005-11-28 掘进工作面煤层注水工艺及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200510123896 CN1975111A (zh) 2005-11-28 2005-11-28 掘进工作面煤层注水工艺及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1975111A true CN1975111A (zh) 2007-06-06

Family

ID=38125407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200510123896 Pending CN1975111A (zh) 2005-11-28 2005-11-28 掘进工作面煤层注水工艺及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1975111A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102434188A (zh) * 2011-12-14 2012-05-02 枣庄矿业（集团）有限责任公司滨湖煤矿 综掘工作面煤层长距离深孔注水工艺
CN103899271A (zh) * 2014-04-23 2014-07-02 中国矿业大学(北京) 突出煤层采煤工作面长钻孔脉动注水防突方法
CN110646583A (zh) * 2019-10-09 2020-01-03 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种煤层注水相似模拟试验的方法及装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102434188A (zh) * 2011-12-14 2012-05-02 枣庄矿业（集团）有限责任公司滨湖煤矿 综掘工作面煤层长距离深孔注水工艺
CN103899271A (zh) * 2014-04-23 2014-07-02 中国矿业大学(北京) 突出煤层采煤工作面长钻孔脉动注水防突方法
CN110646583A (zh) * 2019-10-09 2020-01-03 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种煤层注水相似模拟试验的方法及装置
CN110646583B (zh) * 2019-10-09 2022-02-22 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种煤层注水相似模拟试验的方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102619552B (zh) 导向槽定向水力压穿增透及消突方法
CN102383828B (zh) 深孔水力致裂驱赶瓦斯浅孔抽采的增透与消突方法
CN101575983B (zh) 煤矿井下定向压裂增透消突方法及压裂增透消突装置
CN100535395C (zh) 网格式穿层钻孔孔群增透瓦斯抽采方法
CN100526606C (zh) 突出煤层下向顺层长钻孔递进掩护区域性瓦斯抽采方法
CN110145233A (zh) 一种冲击地压煤层“钻-割-压-抽-注”多灾害协同防治方法
CN104110270A (zh) 一种动态注碱治理煤层硫化氢的方法
CN101029574B (zh) 采空区长立管瓦斯抽采方法
CN204782970U (zh) 一种低透气性煤层水力割缝系统
CN103147734A (zh) 煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法
CN109057795A (zh) 一种过采空区煤层气地面钻井方法
CN101105138A (zh) 抑制煤与瓦斯突出的方法
CN107120137B (zh) 一种煤巷掘进沿煤层底板深孔预裂爆破抽采方法
CN105909225A (zh) 综放工作面架间定向水压致裂顶煤弱化方法
CN102913274B (zh) 一种用于瓦斯抽采钻井增产的系统及其方法
CN105484790A (zh) 一种穿层钻孔间隔注水促进瓦斯抽采与工作面降尘的方法
CN102587958A (zh) 一种开采煤层气的方法
CN1532374A (zh) 开采煤层顶板瓦斯抽放的方法
CN108930536A (zh) 一种沿空留巷超前工作面高压注水致裂坚硬顶板的方法
CN1975113A (zh) 煤矿带压注水爆破工艺
CN1975111A (zh) 掘进工作面煤层注水工艺及其应用
CN109578058B (zh) 一种通过辅助钻孔提高抽采钻孔瓦斯抽采浓度的方法
CN113653531A (zh) 一种疏放低渗透顶板水的方法
CN104763372A (zh) 一种提高煤层注水孔密实性的预处理方法
CN101440713A (zh) 利用高压脉冲注液治理煤矿硫化氢技术

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication