煤層注水在煤礦安全中的應(yīng)用及效果淺析二

1、煤層注水在煤礦安全中的應(yīng)用及效果淺析1 煤層注水及方法煤層注水是在回采前預(yù)先在煤層打若干鉆孔，通過鉆孔注入壓力水，使其滲入煤體內(nèi)部，破壞煤體內(nèi)原有的煤瓦斯兩相體系的平衡，形成煤瓦斯水三相體系，體系內(nèi)各個(gè)介質(zhì)相互作用，使煤的物理化學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)及熱力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。煤層注水按鉆孔深度分深孔注水和淺孔注水。深孔注水是在回采工作面前方進(jìn)風(fēng)巷或回風(fēng)巷沿煤層傾斜平行于工作面打孔，孔深一般為工作面斜長的 2/3，孔徑 75100mm。用水泥漿或橡膠封孔器封孔后，即可開始注水。與淺孔注水相比，深孔注水成本較高，打鉆較困難，只適用于中厚與厚煤層。優(yōu)點(diǎn)是預(yù)濕范圍大，能充分濕潤，而且不影響采煤工作。但在有些礦區(qū)

2、，由于煤層沒有受到破壞，注水較困難，注水量小。2 煤層注水在煤礦安全中的作用機(jī)理及效果2.1 防塵煤層注水是回采工作面最有效的防塵措施。水的除塵機(jī)理包括以下 3 個(gè)方面：（1）濕潤煤體內(nèi)的原生煤塵，使其失去飛揚(yáng)的能力；（2）有效地包裹煤體的每個(gè)細(xì)小部分，當(dāng)煤體在開采中破碎時(shí)，避免細(xì)粒煤塵的飛揚(yáng)；（3）水的濕潤作用使煤體塑性增強(qiáng)，脆性減弱。當(dāng)煤體受外力作用時(shí)，許多脆性破碎變?yōu)樗苄孕巫?，因而大量減少了煤體被破碎為塵粒的可能性，降低了煤塵的產(chǎn)生量。新汶孫村礦和本溪彩屯礦實(shí)施煤層注水后，除塵率分別達(dá)到73和 79。表 1 是“三軟 ”綜放工作面通過實(shí)施煤層注水及其他防塵措施后的降塵率。表 1“三軟 ”綜放工作面降塵率位 置采煤機(jī)司機(jī)移架司機(jī)放煤司機(jī)回風(fēng)巷全 塵/69.144.284.169.4呼吸性粉塵 /42.341.266.945.32.2 預(yù)防煤與瓦斯突出研究和試驗(yàn)考察表明，注水濕潤煤體，可使煤的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯變化，煤的彈性和強(qiáng)度減小，塑性增大，從而使巷道前方的壓力分布發(fā)生變化，即高壓力向煤體深部轉(zhuǎn)移，壓力集中系數(shù)減小。煤體濕潤后，其透氣性也將成百上千倍的降低，水對瓦斯的運(yùn)動(dòng)起到明顯的阻礙效應(yīng)，煤中瓦斯涌出量和涌出速度都在大幅度下降。上述的各種變化，都表明注水濕潤煤體，可以消除或降低煤層的突出危險(xiǎn)。在陽泉礦區(qū) 3 號(hào)煤層兩對突出礦井的6 個(gè)具有突出危險(xiǎn)性的綜采工作面使用