《综采工作面煤层注水防尘技术试验研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《综采工作面煤层注水防尘技术试验研究（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘摘 要要 随着矿井机械化程度的不断提高 煤矿尘害问题日趋突出 矿井粉尘不仅污 染井下工作场所 危害矿工身体健康 而且能加速机械的磨损 在一定的条件下 发生爆炸 酿成重大灾害 因此 制定有效的防尘 降尘措施对煤矿安全具有重 大意义 其中 采用降低工作面回采时煤尘产生量的最根本 最有效的主动防尘 手段 综采工面煤层注水防尘技术 能很好地帮助解决这一问题 本文针对永煤集团陈四楼煤矿回采工作面粉尘浓度一直居高不下的实际情况 开展综采工作面进行煤层注水防尘技术试验研究 首先在研究煤层注水机理的基 础上 对影响煤层注水效果的因素进行分析 然后现场取煤样在实验室试验 对 二2煤层注水相关基础参数进行测试与
2、分析 为注水水样的选取提供依据 再此 基础上 对煤层注水方式 注水设备 注水关键工艺及参数进行优化设计 分别 在综采工作面开展了气动高压注水 脉动高压注水和静压注水的煤层注水工业性 试验 并对注水效果进行考察 根据现场实测效果 经比较后 确定合理的煤层 注水方案 最后形成适宜陈四楼煤矿的煤层注水技术 关键词 关键词 综采工作面 煤层注水 静压注水 动压注水 AbstractAbstract With the improvement of the mechanization on the fully mechanized mining face the problem of coal dust
3、are becoming more prominent Mine dust pollutes the workplace of underground and endangers the health of miners also accelerates the wear and tear of machine and cause explosion in certain conditions Therefore it is signification for mine safety that we should make effective measures for dust and red
4、uction Among them it would be very helpful to solve this problem by using the seam water injection technology for dust in fully mechanized mining face because it is the most fundamental and effective methods to reduce dust generation during mining face In this paper the reality is that the dust conc
5、entration has been actually high in mining face of Chen Si Lou mine of Yong Mei Group we decide to study on seam water injection technology for dust in fully mechanized mining face to solve this problem Firstly we analysis the factors of affecting the effect of seam water injection that based on the
6、 study of mechanism of seam water injection Then taking coal samples and testing it in the laboratory Testing and anglicizing the basic parameters of 二2 coal seam injection to provide the basis for the selection of water samples On this basis we make a optimization for the seam water injection metho
7、d injection equipment the key injection technology and parameters then the pneumatic high pressure water injection pulse high water injection and static pressure injection are carried out in fully mechanized mining face The effect of seam water injection is inspected and according to the results of
8、field measurement after comparison to determine a reasonable seam water injection program Finally the seam water injection technology that suitable for Chen Si Lou mine is achieved KeyKey words words f full mechanized mining face coal seam water injection static water injection dynamic pressure wate
9、r injection 目目 录录 摘要摘要 I I 目录目录 1 1 绪论绪论 1 1 1 1 研究的背景和意义 1 1 2 国内外研究现状 2 1 2 1 综采工作面防尘研究现状和发展趋势 2 1 2 2 煤层注水研究现状和发展趋势 4 1 3 本文研究的内容及技术研究路线 8 1 3 1 研究内容 8 1 3 2 研究方法及技术路线 9 2 2 煤层注水降尘机理及影响因素分析煤层注水降尘机理及影响因素分析 1111 2 1 煤层注水机理 11 2 2 影响煤层注水效果的因素 12 2 2 1 煤的裂隙和孔隙的发育程度 12 2 2 2 上覆岩层压力及支承压力 13 2 2 3 液体性质的
10、影响 13 2 2 4 煤层内的瓦斯压力 13 2 2 5 注水参数 13 3 3 陈四楼煤矿煤层注水相关基础参数测定陈四楼煤矿煤层注水相关基础参数测定 1515 3 1 煤样及矿井取水 15 3 2 煤样原始水分的测定 15 3 2 1 测试原理 15 3 2 2 测定方法与步骤 15 3 2 3 测试设备 16 3 2 4 测定结果及分析 17 3 3 煤样吸水性的测定 17 3 3 1 测试原理 17 3 3 2 测定方法与步骤 18 3 3 3 测试设备与仪器 19 3 3 4 测定结果与分析 20 3 4 矿井水表面张力测试 21 3 4 1 测试原理 21 3 4 2 测定方法与步
11、骤 21 3 4 3 测定仪器与设备 21 3 4 4 测定结果与分析 22 3 5 矿井水接触角测定 29 3 5 1 测试原理 29 3 5 2 测试方法与步骤 29 3 5 3 测试设备与仪器 31 3 5 4 测试结果与分析 32 3 6 小结 33 4 4 2130121301 综采工作面煤层动压注水试验综采工作面煤层动压注水试验 3535 4 1 试验工作面概况 35 4 1 1 工作面位置及煤层情况 35 4 1 2 地质构造及顶底板情况 35 4 1 3 水文地质情况及涌水量 36 4 1 4 回采方式及工艺 37 4 2 煤层气动高压注水试验 38 4 2 1 注水原理 38
12、 4 2 2 注水方案及工艺 39 4 2 3 注水进程及效果 40 4 3 煤层脉动高压注水试验 41 4 3 1 脉动高压注水概述 41 4 3 2 注水设备 41 4 3 3 注水进程及效果 44 4 4 小结 49 5 5 2130921309 综采工作面煤层静压注水试验综采工作面煤层静压注水试验 5151 5 1 试验工作面概况 51 5 1 1 工作面位置及煤层情况 51 5 1 2 地质构造及顶底板情况 51 5 1 3 水文地质情况及涌水量 52 5 1 4 回采方式及工艺 53 5 2 煤层静压注水试验 54 5 2 1 注水方式及参数 54 5 2 2 施工方法 55 5
13、2 3 注水效果 55 5 3 小结 57 6 6 结论结论 5959 参考文献参考文献 6161 1 绪论 1 1 研究的背景和意义 煤炭是我国重要的基础能源 是国民经济发展的重要支柱 我国煤炭资源丰 富 品种齐全 在能源总量和已探明的储量中 煤炭占 90 左右 而且 煤炭在 我国一次能源生产和消费构成中始终占 70 以上 我国煤炭资源总量为 5 57 万 亿吨 是最可靠 最有保障的能源 这种状况决定了我国以煤为主的能源生产和 消费格局将在今后一个相当长的时期内不会改变 1 据专家预测 到本世纪中叶 我国以本的能源消费结构不会改变 到 2020 年 2050 年 煤炭所占一次能源的 比重仍然
14、为 68 和 50 左右 因此 煤炭在我国国民经济发展中依然占据不可 替代的重要位置 我国能源消费在未来相当长时期内仍以煤炭为主 煤炭作为我 国基础能源的地位不会动摇 2 近年来 随着煤炭科技的进步 煤矿管理的科学规范 我国煤矿安全生产状 况得到不断好转 然而煤炭行业依然是我国的高危行业之一 据可靠资料记载 我国煤矿每年的死亡人数和百万吨死亡率均大大超过了世界其他主要产煤国家 中国的煤炭产量约占全球的 35 事故死亡人数则占近 80 我国的煤炭百万 吨死亡率是美国的 100 多倍 南非的 20 多倍 印度的 10 多倍 据统计 全国 576 处重点煤矿 具有煤与瓦斯突出危险和高瓦斯矿井 277
15、 处 占 57 2 有煤 层自然发火倾向的矿并占 54 9 有煤尘爆炸危险的矿井占 95 此外 煤矿 还受到突水 顶板冒落 冲击地压 火 CO2涌出等灾害的威胁 官方公布数据 显示仅 2000 2005 年矿难的死亡人数 几乎是每年 6000 人 导致这些矿难事故 的原因中瓦斯爆炸 煤尘爆炸 冲击地压 煤与瓦斯突出等占当大的比例 而煤 尘 瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出对安全生产最为严重 对我国国民经济的发展和和 谐社会的建设造成恶劣影响 我国煤矿由于煤尘引起的灾害主要有瓦斯煤尘爆炸和由煤尘引起的矿山工作 人员的尘肺 矽肺职业病 近年来 瓦斯爆炸频繁发生 而且大部分的爆炸事故 都有煤尘参与 煤尘使得爆
16、炸的破坏力增加 造成的损失加大 煤炭行业有尘肺 患者约 40 多万人 且每年以 8000 人的速度递增 每年因矽肺病死亡 2500 人 而且每年新增尘肺病人数占普查人数的 3 以上 煤尘作为煤矿 五害 之一 一方面 它不仅污染井下工作场所 降低空气能见度 容易造成工伤事故 而且 矿工长期吸入煤尘将会导致煤肺病 煤肺病的发生和发展主要是由于煤尘本身的 影响所造成的 煤尘能引起尘肺病和皮肤病 危害矿工生命健康 另一方面 它 能加速机械的磨损 并且能在一定的条件下发生爆炸 酿成重大灾害 根据测定 综采工作面个别瞬时煤尘浓度高达 8 10g m3 因此 从根本上减少综放工作面的 煤尘产生量 对于保障正常生产 减少事故以及保障员工职业健康起着极其重要 的作用 煤层注水是回采前在煤层中预先钻孔 将压水溶液注入煤体 增加煤体水分 从而改变其物理力学性质及热力学性质 以预防煤矿井下灾害的综合性措施 实 践证明 通过煤层注水可以使开采过程中的产尘率降低 50 60 有的甚至能够 降低 90 以上 煤体湿润煤体后 可以有效减少采矿过程中煤尘的产生 防止井 下工作人员因接尘导致的尘肺 矽肺职业病 防止煤尘爆
