煤层注水

摘要： 3306运输巷采用综掘方式掘进,受到巷道掘进速度快、煤层自身含水率低等因素作用,导致掘进工作面内粉尘浓度较高,不仅制约巷道掘进效率而且影响现场作业人员身体健康。为此,依据掘进巷道实际情况,提出煤层高压注水+高压喷雾相结合的综合降尘技术,并依据现场实际情况对各降尘技术现场布置情况进行阐述。现场应用后,掘进巷道内尘、呼吸性粉尘浓度降低幅度均超过80%,其中综掘司机位置全尘、呼吸性粉尘质量浓度分别降低至80.9 mg/m^(3)、31.3 mg/m^(3),现场取得较好降尘效果。

摘要： 以山西某矿3609回风巷掘进为工程实例,对综掘巷道煤层注水技术展开探讨,以期为其他矿井粉尘防治提供经验借鉴。

摘要： 松软破碎煤层,煤体强度低、自稳能力差、易片帮,给工作面安全生产造成很大威胁。以芦岭Ⅲ811综放工作面为工程背景,提出在煤壁范围采取煤层注水防治片帮的技术措施。通过实验室不同含水率型煤的力学特征试验,明确煤壁理想含水率范围为5%~6%,确定了煤层注水参数。现场实践表明,Ⅲ811工作面煤层含水率由2.98%增加至5.35%,平均片帮深度由0.9 m降到0.39 m,回采工作面的煤壁片帮得到有效控制。

摘要： 采用煤层注水治理矿井粉尘灾害问题的一个重要部分是探究煤层注水压力对煤层湿润半径的影响。基于COMSOL软件来模拟探究煤层注水压力渗流规律,采用核磁共振仪、微机控制电液伺服万能试验机等仪器测出煤件的物理参数,通过物理试验与数值模拟相结合,运用COMSOL仿真软件研究不同钻孔半径下等值线的分布规律和不同压力下渗流速度分布规律。结果表明:注水钻孔周围压力等值线呈椭圆形分布,由等值线可以看出水平方向上渗透性优于垂直方向。钻孔周围等值线比较密集,远离钻孔处等值线分布比较稀疏;在注水钻孔周围渗流速度较大,越向周围扩散渗流速度越小。

摘要： 低渗煤体微观渗流特性研究对煤层注水增注、防治瓦斯灾害具有重要价值,物理模型仿真试验是开展此研究的重要途径之一。为研究煤体孔隙微观尺度下液体的初始渗流特性,以微流控技术为基础,制作替代煤体孔隙的等效毛管束模型,构建了微观渗流可视化试验平台,开展了不同孔隙尺寸、不同流体的渗流模型试验,分析了渗流流量、渗流压力、孔径尺度、润湿性等多个参量对渗流特性的影响。研究结果表明:①渗流过程不同位置孔隙渗流的活跃性差异较大,模型中间位置渗流更活跃;渗流初始流量越大,参与渗流通道数目越多。渗流初始流量与毛细管内流体体积成正比;②初始流量一定时,不同孔径内渗流压力和时间关系相同,即渗流压力随时间增加增大。初始渗流流量越大,体系渗流压力也越大;毛管束内渗流呈现较明显的非线性渗流特征;③不同的模型孔径尺度下,渗流流量与渗流压力关系十分接近;3种孔径尺度的毛管束模型中去离子水的流量和压力都呈现出不同程度的非线性特征,且孔径尺度越小,非线性程度越强;④在流体润湿性的影响上,不同模型孔径的试验结果都表明,润湿性好的流体在毛细孔隙模型中渗流压力更小。相较于孔径尺度,渗流初始流量对流体渗流压力的影响更大。

摘要： 注水降尘是煤层钻孔防治煤层扬尘的根本和有效措施。因此,可采用较高的煤层水压力,将煤层水全部注入到突出煤层中提前保持湿度,掘进工作面的降尘率比喷水前提高了53%,而注水后的降尘效果比注水前提高了65%。文章深入研究如何测定煤层钻孔突出后的掘进煤层中对掘进煤体的湿润处理作用力的半径,又在煤层钻孔突出后的掘进煤层中分别重新设计了若干深20 m、直径75 mm的小型煤层钻洞注水降尘孔和煤层钻孔,注水后的煤层压力一般范围为3.5~4.5 MPa,持续时间为2 h,然后通过煤层取芯钻孔注水降尘进行湿润处理作用并对效果情况监测进行检验。

摘要： 潘西矿工作面最大采深已达1100 m,煤层地应力大,局部煤层瓦斯涌出异常。6198工作面需进行应力卸压、瓦斯抽放和注水降尘措施,因钻孔施工数量多、工作量大,多种钻孔之间相互影响较严重。利用数值模拟和现场测试分析研究了钻孔应力卸压、瓦斯抽采和煤层注水参数,提出了采用多功能钻孔防治灾害技术方法并进行现场应用。

摘要： 为了解决炮采工作面煤尘大的问题,本文以抚顺泰和煤矿第十二工作面为研究对象,应用煤层注水的方法从源头上来控制第十二工作面煤尘大的特点,采用理论计算的方法,设计了长孔煤层注水系统及合理的注水参数,并将其应用于现场生产实际。通过现场测试注水前后煤样含水率及煤尘浓度的变化情况可以得到:长孔煤层注水能有效改善和降低采煤工程当中产生的粉尘量,使得回采工作面和回风顺槽的环境得到较大的改善。结果表明:煤层注水技术对于泰和煤矿来说是一种有效的降尘的措施。

摘要： 煤层中水分对瓦斯具有逐气和封闭双重作用。通过煤层注水,可提高瓦斯抽采效果,同时降低工作面回采期间落煤瓦斯涌出量。小回沟煤矿采用静压注水方式,单孔注水量为16.8 m^(3),注水时间为4.2 h,注水位置在工作面前方21 m,有效降低了工作面回采时的瓦斯涌出量,确保了矿井安全生产。

摘要： 为研究煤层注水过程中煤体孔隙结构的演化规律,采用低场核磁共振仪测试煤样在不同注水压力下的孔径分布特征。试验结果表明,t2谱表现出“三峰”的特征,以小孔居多,中孔和大孔较少;随着水压的增大,煤样孔隙度增大,当水压达到8 MPa时,孔隙间的渗流通道有效连通。

摘要： 在煤矿综合防尘措施中,采煤工作面主要通过煤层注水来降低回采过程中的产尘量,由于煤层不能与净水很好的湿润,为了提高煤层注水效果,可在水中加入湿润剂,以提高湿润度,加大湿润范围,并在回采过程中配合各类综合防尘、降尘方法,使产尘量降低,降尘效果显著.国投新集能源股份有限公司口孜东矿在111301工作面回采期间采用顺层钻孔静压注水降尘措施有效抑制工作面回采期间煤尘较大以及职业病等危害,为工作面安全有效回采创造了一次成功范例.

摘要： 煤层注水是在回采前预先在煤层打若干钻孔,通过钻孔注入压力水,使其渗入煤体内部,使煤的物理化学性质、力学性质及热力学性质发生变化,煤层注水工作对煤矿生产的多个环节起到重要作用,有利于工作面的粉尘防治、瓦斯管理和降低工作面温度,极大的改善了工作面的作业环境,降低了瓦斯管理难度,为煤矿的安全生产和高产高效创造了有力条件.

摘要： 对于坚硬厚顶煤工作面,实践证明采用煤层注水软化技术是一举多得的简便易行的有效方法和途径.但是煤层注水预裂效果受到煤层复杂物理力学性质、地质环境条件等因素的影响.工作面煤层的渗流物理力学特征是影响其水力致裂性能的重要指标,但也不能忽视煤层的其他特征对注水方式选择的影响,需要把各种因素综合加以考虑,通过基于等价关系的模糊聚类方法,才能正确评价煤层的水力致裂性能,选择合理有效的注水方式.结合小红沟矿坚硬厚煤层注水软化实践,对预裂性能分析加以说明.

摘要： 本文针对注水后煤层强度降低及顶煤冒放性增强的机理,引用Mohr-Coulomb强度准则构建水理性分析模型,并采用大量煤样岩石力学试验方法,分析了水对煤体单轴抗压强度和剪切参数的影响作用,得出了降低煤体强度、增加顶煤的冒放性与煤层注水水压力和孔隙压力系数的关系,分析了煤层注水对顶煤强度及冒放性的影响因素.结合小红沟煤矿急倾斜坚硬特厚煤层综放开采条件,进行了顶煤注水弱化试验,验证了模型的合理性.

摘要： 煤岩在变形破坏过程中持续地与外界交换着物质和能量,是能量耗散的损伤演化过程.本文基于注水煤层内变量不可逆的热力学理论框架,从能量交换的角度出发,研究了注水煤体变形破坏过程的能量耗散、能量释放与煤岩体强度变化的内在联系,揭示均布应力场中煤层注水软化的损伤破坏机理.推导出各向等压条件下注水过程的煤体受损破坏的临界注水压力和塑性区半径表达式.进一步与经典水力致裂临界水压关系式进行了比较验证.将本文给出的临界注水压力关系与文献[19]试验结果对比,分析了多孔介质煤层钻孔注水临界破坏参数的可靠性.

摘要： 张双楼煤矿-1000东一采区9119工作面为防冲开采的孤岛工作面.通过对9119工作面切眼采取顶板预裂爆破、见方顶板爆破、帮部钻孔卸压、煤层注水等防冲卸压措施,并加强冲击危险性监测和个体防护,实现了安全生产.

摘要： 针对松软煤层综采工作面煤壁片帮严重的问题,分析了煤壁片帮产生的原因,基于采场的力学结构特征,建立了综采工作面采场围岩力学的本构模型,通过模型分析可知注水方式增大煤体粘聚力有利于提高煤体粘滞蠕变的性能;通过不同含水率的成型煤样力学实验,表明随着含水率的增加,成型煤样的抗剪强度呈先增大后减小的趋势,抗压强度逐渐减小,内摩擦角逐渐减小,粘聚力呈先增大后减小的趋势且呈开口向下的二次曲线,煤样含水率在12％-18％之间有利于提高煤体粘聚力及抗剪强度;Flac3D数值模拟表明煤层注水后,导致煤体抗压强度降低,工作面前方支承压力区分布平缓,应力峰值前移且降低,有利于缓解煤壁压力,增强煤壁稳定性.

摘要： 随着采矿技术的发展,为提高资源回收率,厚煤层大采高一次采全高回采工艺正逐步推广应用.但由于初采期间,如高抽巷等相关瓦斯治理工程尚不能有效发挥功能,为避免回采过程出现瓦斯超限,通过超前密集顺层钻孔,高抽巷贯通孔,加大抽采能力,瓦斯动态监测及预警,煤层注水及矿压控制等多个方面采取措施,有效保证了安全顺利初采.

摘要： 根据煤矿井下粉尘的特性及危害,提出针对井下各产尘源的治理措施和治理方法.通过对粉尘的治理,改善矿工的作业环境,降低矿工职业病发病率,切实保障广大矿工的最根本权益.

摘要： 针对矿井采掘工作面工作特点,提出了矿井综合防尘技术,研究出一套针对于综放工作面、综掘工作面、普掘工作面的防尘工艺,提出低压大流量喷雾湿润煤体，主动抑尘，高压低流量喷雾捕集扩散粉尘的思路，对采煤机外喷雾装置进行了优化设计，研制开发了工作面多点喷雾智能降尘系统，实现了采煤机三维立体喷雾降尘及尘源智能跟踪喷雾降尘。有效解决矿井采掘工作面粉尘防治问题,改善了作业条件,保证了安全生产.

摘要： 本发明公开了一种煤层螺杆注水装置以及注水方法，壳体内布置有衬套，衬套内布置有能转动的注水螺杆，衬套在与注水螺杆对应处设置有螺纹腔，螺纹腔与注水螺杆相适配，壳体与一注水管相连接，壳体在衬套与注水管连接处的外周布置有膨胀封孔胶管，膨胀封孔胶管与供水管相连通，壳体在衬套的前端设置有单向溢流器，该单向溢流器与螺纹腔相连通，单向溢流器后方设置有用于定位的定位卡板。利用膨胀封孔胶管实现与注水钻孔间的密封，利用液压驱动注水螺杆运转吸液，推动水沿轴向均匀稳定地运移，持续地向煤层裂隙施加波动水压力，增加煤层的渗透性与注水量，同时利用膨胀胶管封孔回收率高，注水完成后可将装置取出，实现了循环利用。

摘要： 本发明公开了松软煤层超前注浆、注水设备及注浆、注水方法，属于煤矿开采技术领域，包括棚梁、支护架、注浆锚杆和注水孔，支护架设置在棚梁内，支护架的顶部顶在棚梁上，底部抵在巷道底面上，棚梁顶在巷道的岩体上，注水孔设有多个，多个注水孔呈发散状设置在棚梁外部的岩体上，棚梁外侧边的岩体上设置注浆锚杆。本发明的巷道注浆、注水方法对巷道岩面进行超前注浆，是巷道外围的岩面更加坚固，不会出现透水和塌方的风险；对煤层进行高压注水，注水透过煤层，通过注水不仅解决煤层松软破碎的问题，还有效解决了煤炭开采时产生大量的煤尘的问题。

摘要： 本发明涉及煤矿动力灾害防治领域，尤其涉及一种煤层注水降低冲击倾向性的注水配方。按重量百分比，由以下原料组成：0.1％‑1％的月桂酰柠檬酸酯、0.1％‑1％的十二烷基苯磺酸钠、1％‑3％的氯化钾、其余为水。煤层注水效果的检测装置，装置内部设有微波装置箱体；微波装置箱体内部上方设有微波发生设备，内部下方设有称重托盘，称重托盘下方设有传感器支柱，重力传感器穿过微波装置箱体底板与装置底板上的重力传感器相连，重力传感器依次与数据采集器、数据记录仪相连；微波装置箱体临近装置箱体的一侧设有微波装置门体、装置箱体上设有装置门体，微波装置箱体的另一侧设有烘干进风管，烘干进风管与装置外部相通；微波装置箱体顶部设有烘干出风管，烘干出风管通过风机与装置外部相通；装置内部设有电池。

摘要： 本发明公开了一种多级式煤层注水钻孔封孔系统及多级式煤层注水钻孔封孔方法，采用与之相对应的多级式煤层注水钻孔封孔器，实现同一注水钻孔在不同采动影响区域内的有效封孔，其中，多级式煤层注水钻孔封孔器主要包括由前至后顺次串接的出流装置、水力膨胀封孔装置、紧固装置及自动截止装置。本发明通过调节多级式煤层注水钻孔封孔器的级数实现了不同采动影响区域的动态差异封孔，该方法具有封堵密实性强与安全、可靠性高的特点，且结构简单、操作方便、成本低廉、具有较好的封孔灵活性，能够有效的解决采动过程中煤层注水钻孔封堵不严、漏水、封孔器窜出等问题，以提高注水减灾效果。

摘要： 本发明公开了一种煤层注水合理注水量的确定方法，该方法依次按以下步骤进行：1）对煤样进行干燥处理；2）选取干燥煤样适量，装入吸附罐进行实验；3）用真空脱气单元对吸附罐真空脱气；4）计算充气量的标准体积；5）向实验煤样施加覆压；6）向实验煤样注入一定量水分，平衡一定时间后，进行瓦斯解吸速度测试；7）对实验获得的瓦斯解吸速度数据按文特式进行拟合；8）依据各实验煤样测试得出的第一分钟瓦斯解吸速度、第一分钟瓦斯解吸率及最后一分钟瓦斯解吸率、残存瓦斯含量，计算各种指标下的合理注入水分，进而计算煤层的合理注入水分值。本发明能够准确、可靠的确定煤层的合理注入水分值，实用性强。

摘要： 本发明涉及煤矿动力灾害防治领域，尤其涉及一种煤层注水降低冲击倾向性的注水配方。按重量百分比，由以下原料组成：0.1％‑1％的月桂酰柠檬酸酯、0.1％‑1％的十二烷基苯磺酸钠、1％‑3％的氯化钾、其余为水。煤层注水效果的检测装置，装置内部设有微波装置箱体；微波装置箱体内部上方设有微波发生设备，内部下方设有称重托盘，称重托盘下方设有传感器支柱，重力传感器穿过微波装置箱体底板与装置底板上的重力传感器相连，重力传感器依次与数据采集器、数据记录仪相连；微波装置箱体临近装置箱体的一侧设有微波装置门体、装置箱体上设有装置门体，微波装置箱体的另一侧设有烘干进风管，烘干进风管与装置外部相通；微波装置箱体顶部设有烘干出风管，烘干出风管通过风机与装置外部相通；装置内部设有电池。

摘要： 本发明提供一种煤层加热、注水设备及煤层加热注水方法，包括注水系统，电加热系统，温度调控系统和履带行走机构，注水系统，包括供水箱、调压泵，供水箱与调压泵管道连接，温度调控系统，包括温控箱、加热箱，加热箱入水口与调压泵管道连接，出水口与煤层注水孔管道连接，加热箱内设置有温度传感器、电加热管，温度传感器与温控箱线路连接，履带行走机构顶部设置有液压支柱，液压支柱顶端设置有安装板，注水系统，电加热系统，温度调控系统固定连接在安装板上。该设备结构简单，可注水预热煤层，通过水与瓦斯气体之间热量传递，加快煤层瓦斯运移速率，增强煤层透气性，并在温控系统实时调节预热温度，实现瓦斯的高效抽放。

摘要： 一种煤层分步注水精准控制系统及注水方法，涉及煤层注水技术领域，该系统包括流量传感器、压力传感器、压注液粘度及PH值传感器、数据监测分站和连接电路，实现了数据监测的实时传输，还包括高压水泵、注水管、单向阀、流量控制阀和电控开关，实现了注水压力和流量的精确控制，还包括注液实时调配水箱，以及若干压注液改性药箱、抽液泵、压注液搅拌器、稳流控制阀、进/出水管路，实现了对压注液的物理性质实时调控，上述结构在不同注水阶段所需力学参数模型的基础上，将控制器控制各个部件的流程以程序语言的录入该PCL控制器，从而使本发明实现了分步注水压力及流量的实时监测与控制，优化各阶段所需改性压注液，提高了煤层注水防灾效果。

摘要： 本发明涉及一种深煤层爆破注水用的封孔装置，包括爆破机构和注水封孔器，爆破机构包括药仓和炸药，其中药仓为一字型圆筒结构；注水封孔器设置在煤层开孔处，利用注水封孔器对煤层开孔和爆破机构外部空间进行封堵，以保证爆破机构在封闭空间完全引爆。本发明将水力耦合爆破和煤层注水相结合，实现爆注一体化，简化作业流程、降低作业工序、降低工人作业强度，实现松爆后直接注水，达到煤层卸压、应力前移、煤体湿润、提高煤体塑性、降低产尘，解决现有深煤层爆破落煤作业中存在工人作业强度高，使用时不方便，封孔效果不好，封孔装置不能循环使用等技术问题，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。

摘要： 本实用新型公开了一种用于煤层注水的动静压联合注水系统，包括动压注水子系统、静压注水子系统、注水管路子系统和注水控制子系统，动压注水子系统包括动压水箱和动压出水管，动压出水管上设置有高压水泵、动压出水压力表和动压出水阀门；静压注水子系统包括静压水箱和静压出水管，静压出水管上设置有静压出水压力表和静压出水阀门；注水管路子系统包括多个注水管道，每个注水管道均包括动压注水管、静压注水管和钻孔进水管，动压注水管上设置有动压注水阀门，静压注水管上设置有静压注水阀门，钻孔进水管上设置有钻孔进水压力表。本实用新型能够有效应用在煤层注水中，提高注水效率，降低能耗及设备损耗，使用效果好，便于推广使用。