《预湿煤体防尘》PPT课件

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1、1第四章预湿煤体防尘2煤层注水防尘注水实质（减尘作用机理）注水效果注水效果影响因素注水方式（钻孔布置方式）封孔注水采空区灌水防尘3一、煤层注水coalseaminfusion;infusioninseam通过钻孔,将压力水和水溶液注入煤体,增加水分,以改变煤的物理力学性质,可减少煤尘的产生,还可减少冲击地压,煤与煤层气突出和自燃发火。《煤矿安全规程》规定：采煤工作面应实行煤层注水，机采工作面必须实行煤层注水。防治煤尘的一项根本措施。降尘率一般在60-90%。41、煤层注水的实质煤层注水的减尘作用主要有以下三个方面：（1）煤体内的裂隙中存

2、在着原生煤尘，水进入后，可将原生煤尘湿润并粘结，使其在破碎时失去飞扬能力，从而有效地消除这一尘源。5（2）水进入煤体内部，并使之均匀湿润。当煤体在开采中受到破碎时，绝大多数破碎面均有水存在，从而消除了细粒煤尘的飞扬，预防了浮尘的产生。（3）水进入煤体后改变了煤的物理力学性质，使其塑性增强，脆性减弱，当煤体因开采而破碎时，脆性破碎变为塑性变形，因而减少了煤尘的产生量。62、钻孔布置方式长钻孔注水短钻孔注水深孔注水巷道钻孔注水71）长钻孔注水从回采工作面运输巷或回风巷沿煤层倾斜方向平行于工作面打孔，孔长30-100m。钻孔直径为75～100

3、mm，其布置形式较多，如图4-1所示。优点：（1）湿润煤体的范围大，经济性好。（2）注水时间长，湿润煤体均匀。（3）与采煤互不干扰。（4）经济。所以它往往是优先选择的注水方式。缺点：钻孔长度大，对地质变化的适应性较差，打钻技术复杂，定向困难，封孔复杂。8图4-1长钻孔注水防尘示意图a-上向钻孔；b-双向钻孔；c-伪倾斜钻孔；d-八字型与倾斜联合钻孔9102）短钻孔注水在回采工作面垂直煤壁或与煤壁斜交打钻孔注水，钻孔长度一般取2～3.5m，最大不超过6m。其布置如图4-2中a所示。优点：（1）短钻孔注水对地质条件的适应性较强，当地质变化大

4、、煤层较薄和围岩遇水膨胀而影响顶、底板管理时，可采用此注水方式。（2）注水设备、工艺、技术均较简单。缺点：其湿润范围小，钻孔数量多；封孔频繁密封性差，易跑水，对采煤工作有干扰。11图4-2短孔、深孔注水防尘示意图a—短孔；b—深孔；1—回风巷；2—运输巷12133）深孔注水同短孔注水一样，也是沿采煤工作面前方进风巷或回风巷垂直煤壁打钻孔，只是钻孔打得深些。其钻孔长度为5～6天的进度，孔深一般为工作面斜长的2/3，一般为5～25m，孔径75～100mm。其布置如图4-2中b。优点：同长短孔注水的优点。缺点：它需要每周有休假或轮休工作面才能

5、使用，我国目前尚未使用，而国外采用较多。钻孔数量较多封孔质量难以保证。压力要求高，设备、技术复杂。144）巷道钻孔注水如图4-3是从邻近煤层的巷道打钻至注水煤层，进行注水。钻孔的长度由两煤层的间距或巷道至煤层的距离而定。优点：（1）钻孔少，湿润煤体的范围大，效果好。（2）采用小流量、长时间的注水方法，湿润效果良好。在有巷道或抽放瓦斯钻孔可利用，且煤层较厚时，可考虑采用巷道钻孔注水方式。缺点：岩石钻孔两大；成本高；受条件限制，临近煤层巷道损坏就会影响注水的正常进行。极少采用。15图4-3巷道钻孔注水163、封孔封孔深度和封孔质量是煤层注水

6、的重要环节。封孔深度应超过沿巷道边缘煤体的卸压带宽度，一般不小于6m，当注水压力大于2.5MPa时，应大于6m乃至20m。封孔方法有两种：水泥砂浆封孔封孔器封孔171）封孔器封孔我国煤矿长钻孔注水多采用YPA型水力膨胀式封孔器和MF型摩擦式封孔器。YPA型在使用时，将封孔器与注水钢管连接起来送至封孔位置，通过高压胶管与水泵连通，开泵后压力水进入封孔器，水流从封孔器前端的喷嘴流出进入钻孔，产生压力降，膨胀胶管内的水压升高，将胶管膨胀，封住钻孔。注水结束后，封孔器胶筒将随压力下降而恢复原状，可取出复用。18MF型在使用时，将封孔器与注水钢管

7、连接起来送至钻孔内的封孔位置，顺时针旋动注水管使其向前移动，这时橡胶密封筒被压缩而径向胀大，封住钻孔。注水结束后，逆时针旋转注水管，密封胶管卸压，胶筒即恢复原状，可取出复用。采用封孔器封孔虽然简便，但多次重复使用时难以保证封孔质量，现已少用。192）水泥砂浆封孔封孔前先用搅拌机将水泥和砂子制成高稠度水泥砂浆，再拨动离合器，启动送浆泵，将水泥砂浆快速地送进钻孔内。由于该泵的送浆能力较大，其封孔深度，对水平钻孔可达3Om；对垂直向上钻孔可达20m。20214、注水1）注水方法静压注水：利用矿井地面贮水池或上水平的水，依靠自然静压差通过井下供

8、水管网实施；动压注水：利用井下的水泵实施。22静压注水特点：工艺简单，既节省费用，又便于管理，但它的适用范围受到了一定的限制。新突破：对透水性差的煤层采用静压注水，其技术关键是选定最佳的超前距离（开始注水时