浅谈综放面注水降尘技术.docx

浅谈综放面注水降尘技术摘要：该文对综放工作面注水降尘技术进行了阐述分析概况了注水降尘机理同时对工作面注水参数进行了设计研究明确了动压注水压力、注水时间及单孔注水流量为现场实际注水工作提供了理论及实践基础。关键词：综放工作面降尘技术煤层注水降尘效果中图分类号：TD714文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0018-01随着采煤机械化的发展和综采放顶煤技术的推广应用工作面产尘能力增大由此引发一系列的安全问题。主要包括两方面：一方面高浓度粉尘不仅能够严重污染工作面环境从而降低机械设备的使用寿命同时当粉尘浓度达到一定浓度时可能引发煤尘爆炸给矿井的安全生产及职工人身安全造成极大损害。另一方面职工长期在高浓度粉尘环境中工作吸入大量煤尘对身体健康造成严重影响轻者患呼吸道炎症重者引发尘肺病。目前国内外通常采用的降尘措施主要有采煤机安装喷雾、煤层注水降尘采煤机二次负压降尘措施其中煤层注水降尘是最根本的降尘措施。因此进行注水参数实验研究设计合理的注水参数是保证注水效果的重要方法。1注水降尘机理分析煤层注水降尘的实质是用压力水预先润湿开采的煤体使其在开采过程中减少粉尘的产生是一种从源头降低粉尘浓度的方法。煤体通过钻孔注入压力水水经煤体内的裂隙、孔隙均匀的渗透到煤层中从而降低煤体产生浮游煤尘的能力。水的降尘作用主要有以下三个方面：1）将煤体内的原生煤尘润湿水进入孔隙后可以将未开采煤层中的原生煤尘提前预湿；2）将煤体内的细小部分充分包裹起来当煤体由于开采破碎时能够预防浮游煤尘的产生。3）注水能够改变煤体的物理力学性质注水后的煤体塑性增强脆性减弱当煤体收到外力破碎时由原来的脆性破碎变为塑性变形从而减少了煤体破碎为尘粒的可能性。2注水工艺简介针对赵庄二号井1303综放工作面煤尘大的特点在采用采煤机喷雾的基础上在工作面超前位置打注水钻孔进行煤层注水降尘具体工艺简介如下：在1303工作面轨道顺槽超前40m位置开始打注水钻孔钻孔长度为80m三个钻孔为一组并联注水；安装脉冲动压注水泵和注水管路及压力表、流量表、分流器等附属装置采用水泥注浆封孔的方法进行封孔封孔长度为12m封孔后冷却24h后即可开始进行动压注水当流量表不变化时即可以停止该组钻孔的注水工作。3注水参数确定3.1注水钻孔参数设计钻孔长度为80m单侧长钻孔注水结合工作面地质条件钻孔倾角设计为11°；为了便于封孔成孔直径为75mm封孔段扩孔直径为94mm；为了进一步确定合理的注水钻孔间距设计三组钻孔间距对比试验三组钻孔间距分别为15m、10m、8m根据注水量及降尘效果确定最佳注水间距为10m。3.2钻孔注水量单孔注水量按公式计算可得K为漏水系数B为钻孔间距L为钻孔长度M为煤层厚度W为煤层密度q为吨煤注水量分别代入相关参数值可求得单孔注水量。3.3钻孔注水时间根据煤层的渗透特性和钻孔长度选择注水泵确定2BZ-40/12注水泵后可确定每孔的注水时间选用2BZ-40/12型脉冲注水泵泵的流量为2.4m3/h分流每个钻孔的流量为0.8m3/h注水停止标志为钻孔煤壁“出汗”或流量表读数不变化。3.4注水压力确定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脉冲动压与静压相结合长时间注水方法。注水压力可根据国内外整理出的一个开采深度与注水压力的经验公式求得。3.5单孔注水流量根据国内外经验赵庄二号井1303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=0.8m3/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。4注水效果分析4.1降尘效果考察进行工作面粉尘浓度测定考察注水降尘率是注水工作的重要内容。注水前后采用直读式测尘仪进行总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度测定比较注水前后粉尘浓度变化结果。综放工作面煤尘测点具体布置位置为：采煤司机处、移架司机处、工作面回风巷10m～15m处、采煤机可下风侧10m处。4.2煤体含水率测定注水前在工作面取煤样进行含水率测定记录结果；注水后在钻孔润湿半径范围内采用刻槽法取煤样比较注水前后煤体含水率变化情况。5结语1）煤层注水是降低综放工作面粉尘浓度的最根本的方法采用动压注水能够提高注水量增强润湿效果最大限度的降低工作面粉尘浓度。2）加强综放工作面注水工艺