短探短注治水方法在煤矿中的应用
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煤巷掘进工作面短壁注水技术的研究与应用周长国1,孟祥征1,田克武2(1.济宁矿业集团有限公司,山东济宁272000;2.济宁市国土资源局矿产资源开发技术服务站,山东济宁272000)摘要通过注水一方面湿润煤体,使煤体被水包裹起来,煤体塑性增强、脆性减弱,减少破煤过程中煤尘的产生;另一方面润湿并粘结原生煤尘和放炮过程中产生的煤尘,使其丧失飞扬能力。
关键词煤巷掘进工作面短壁煤层注水中图分类号TD714+.4文献标识码B济宁矿业集团霄云煤矿位于金乡煤田。
金乡煤田含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组,共含煤19层,煤层平均总厚9.86m,矿井主采3煤,3煤平均厚度3.49m,占可采煤层总厚的50%,具有分布广、埋藏浅、储量大的特点。
3煤干煤吸氧量为0.61ml/g,最短发火期84天,属自燃煤层。
矿井为低瓦斯矿井,各煤层均具有煤尘爆炸危险性。
1霄云煤矿煤尘治理措施霄云煤矿严格按照集团公司标准采取防尘措施,建立了净化风流、转载点喷雾、支架喷雾、湿式打眼、爆破使用水炮泥、装煤洒水、定期冲刷巷道、潮料喷浆并使用除尘风机、个体防护及安设隔爆设施等综合防尘措施。
降低了工作面一次尘源。
不断加强防尘管路的检查和维护,保证工作面及生产系统的正常供水。
加强粉尘的冲刷,定期冲刷巷道粉尘,消灭粉尘堆积现象,保证了矿井的安全生产。
自揭露煤层以来,霄云煤矿在煤巷、半煤岩巷推广应用短壁煤层注水技术,起到很好的除尘效果。
2煤巷掘进工作面短壁注水技术的研究应用2.1短壁注水技术工艺原理煤巷掘进工作面短壁煤层注水是在煤巷掘进工作面中垂直掘进煤壁或与其倾斜打钻孔进行注水。
通过注水一方面湿润煤体,使煤体被水包裹起来,煤体塑性增强、脆性减弱,减少破煤过程中煤尘的产生;另一方面润湿并粘结原生煤尘和放炮过程中产生的煤尘,使其丧失飞扬能力。
2.2注水封孔器及其原理注水采用ZF-A16型煤层注水封孔器,封孔器外径:30mm;长度:1500mm;工作压力:1 20MPa;导向套直径:30mm;膨胀体内径:22mm;膨胀后外径:52mm。
掘进工作面短壁煤层注水及效果分析根据山西寿阳段王煤业集团段王掘进矿工作面煤层状况,通过合理利用掘进工作面迎头浅孔抽放钻孔,进行煤层注水施工工艺,优化煤层注水参数,加强煤层注水管理,使掘进工序产尘量大幅度降低,收到了良好的效果。
标签:掘进工作面利用浅孔抽放钻孔煤层注水降尘0 引言掘进工作面作业地点相对狭小,各工序交叉作业、平行作业较多,高瓦斯矿井中又常用了工作面迎头浅孔预抽工艺,因此,科学优化掘进工作面煤层注水措施尤为重要,利用工作面浅孔预抽后废弃钻孔,进行短壁煤层注水,增加煤的水分,从而减少煤层掘进工过程中煤尘的产尘量。
原生煤尘处在煤体内部的缝隙中,在和水进行混合后,就会发生粘结,这种情况下,在煤块破碎时,就会大大降低煤尘的飞扬能力,这样就可以减少尘源。
在开采煤体时,煤体受到破坏的表面,凹陷的地方,容易有水积存,这样也可以在很大程度上,煤体细微颗粒的飞扬,减少浮尘。
从一些实际现场试验的具体情况来看:当煤层的含水量达到4%时,煤尘的将减少80%,其除尘效果是比较理想的。
1 煤层注水实践1.1 工作面概况150405掘进工作面煤层厚度为 3.19~5.02m,平均厚度4.31m,结构简单,采用综合机械化掘进工艺。
煤层瓦斯含量8.27m3/t,自然发火期为70天,煤层原生水分为3.12%,煤层总的孔隙率为2.68%,煤尘爆炸指数为6.788Mpam/s,具有爆炸危险性,局部煤质松软、破碎。
1.2 工作面钻孔布置受采动影响,原始煤体及围岩应力重新分布,形成卸压区和应力集中区。
在卸压区内煤层膨胀变形,透气系数大大增加。
使用ZQS-150/28型气动钻机,施工直径为Φ69mm钻孔。
钻孔布置在该区域内,对浅孔瓦斯抽采及掘进工作面短壁注水均有较好的效果。
若瓦斯抽放钻孔与注水钻孔分别施工,一方面增加了施工钻孔数量,另一方面,抽放钻孔与注水必须分开施工,若同时施工,会造成抽放钻孔内水量增加,影响抽放效果,而受抽放负压影响,煤体注水压力也相应受到影响。
2009年第1期能源技术与管理长、短孔煤层注水在孔隙率低的煤层中联合应用曾勇(徐州矿务集团旗山煤矿,江苏徐州221132)[摘要]旗山煤矿根据长、短孔两种注水方式的优、缺点及注水效果,结合煤层孔隙率小的实际情况,采用了长、短孔联合注水方式,综合利用了两种注水方式的优点,对两种注水方式的缺点进行互补,从而减少工作面上部短孔注水时间,减少或避免注水与生产发生的矛盾,同时又弥补长孔注水存在盲区及注水量达不到要求的缺点,避免了长孔双向注水时上向钻孔施工难度大的问题,有效地提高了注水质量,有效地增加了孔率低的煤层全水份的含量,起到了从源头治理粉尘的目的。
[关键词]长、短孔联合注水方式;孔隙率;煤层注水[中图分类号]TD714+.4[文献标识码]B[文章编号]1672蛳9943(2009)01蛳0031蛳031概况旗山煤矿位于江苏省徐州市东郊约26.6km 处,贾汪区大吴镇境内,周围分别与韩桥、权台矿毗邻。
旗山煤矿始建于1957年12月,2003矿井核定生产能力为170万t/a。
目前矿井实际生产能力达到180万t/a,是全国第一批现代化矿井。
矿井开拓方式采用立井多水平分区式上、下山开拓。
矿井现主要开采二迭系下石盒子组1、3煤,配采山西组9煤。
煤层均为“三软”煤层,煤层、顶、底板硬度系数均小于4。
下石盒子组1、3煤煤尘爆炸指数38.68%,山西组9煤煤尘爆炸指数39.52%,具有强烈的爆炸性,严重威胁着矿井的安全生产[1,2]。
截至2007年底,尘肺病累计人数349人,累计死亡164人,2007年度新增尘肺病6人。
2煤层注水应用与研究2.1工作面概况93204工作面开采的是山西组9煤,自然发火倾向性等级为Ⅱ级(自燃),煤尘爆炸指数为39.52%,发火期为2~3个月。
本煤层为半光亮型,油脂、弱玻璃光泽,块状、性脆,断口平坦,内生裂隙稀少并含有黄铁矿晶粒,煤层、顶、底板硬度系数分别为1.8、3.2、3.8;煤层真密度为1.35g/cm3,视密度为1.33g/cm3,孔隙率为1.48%,煤层原生水分2.4%;该工作面共有大、小断层28条,对生产影响较大的有4条,最大落差7~10m。
钻探在煤矿防治水中的应用与分析1. 地下水位监测:煤矿地下水位是影响煤矿生产和安全的重要因素之一。
通过进行钻孔,可以获取地下水位的数据,监测和分析地下水位的变化情况,预测可能出现的地下水涌水风险,及时采取相应的措施,保证煤矿的生产安全。
2. 探测地下水体:通过钻孔可以直接接触到地下水体,并获取地下水体的相关数据。
这些数据可以用来分析地下水体的性质、成分、流动特性等,为煤矿防治水工作提供科学依据。
通过采集地下水样品,可以进行水质检测,以确保煤矿的供水质量。
3. 装备井底检查装置:通过在钻孔中安装井下检查装置,可以实时监测井底情况,尤其是井底的涌水情况。
一旦发现井底存在涌水风险,可以迅速采取措施,封堵井底,避免涌水对煤矿造成不利影响。
4. 地下水调控:通过在煤矿地下钻孔,可以引导地下水的流动和调控。
在煤层下方钻孔,可以降低煤层下方的水位,减少煤层涌水的风险;在煤层上方钻孔,可以提高煤层上方地下水位,增加煤层的稳定性。
通过钻探调控地下水流动,可以达到煤矿防治水的效果。
1. 钻探技术选择:在进行煤矿防治水钻探时,需要根据具体情况选择合适的钻探技术。
常见的钻探技术包括立式钻进、斜向钻进和水平钻进等。
不同的钻探技术适用于不同的地质环境。
根据实际需要,选择合适的钻探技术,可以提高钻探效率和钻探质量。
2. 钻孔位置选择:在进行煤矿防治水钻探时,需要科学选择钻孔位置。
通常情况下,钻孔位置应根据地下水位和地下水体流动方向确定。
选择合适的钻孔位置,可以提高钻探的效果和钻孔数据的准确性。
3. 钻孔施工质量监控:钻孔施工质量对于煤矿防治水工作的成效至关重要。
需要进行钻孔施工质量监控,确保钻孔的质量符合要求。
监控内容包括钻孔的直径、钻孔的深度、钻孔的壁面光滑度等。
及时发现并解决钻孔施工中的问题,可以提高钻孔效果和工作效率。
4. 数据分析和利用:钻探获得的数据需要进行分析和利用。
通过对地下水位、地下水体特性等数据的分析,可以得出有关煤矿防治水的结论和建议。
钻探技术在煤矿防治水工作中的应用摘要:我国是一个煤炭资源丰富的国家。
每年煤炭开采是我国经济的重要产业支柱。
随着煤炭产业不断发展,也出现了很多技术问题。
其中,煤矿防治水问题是尤其突出的。
开采环节的水害问题给煤矿带来的影响较大也成为我国煤炭行业目前发展的极大障碍。
所以,解决煤矿水害是目前煤矿行业重中之重的问题。
提升钻探技术完善操作流程是目前解决煤矿开采防治水的重要解决手段。
鉴于此,文章首先分析了煤矿水害的主要类型,然后对钻探技术在煤矿井下防治水中的具体应用进行了研究,以供参考。
关键词:钻探技术;煤矿开采;水害防治1煤矿水害的类型1.1顶板水害当采矿活动及其影响的范围一旦碰及到岩层(尤其是有充水的岩层时),那么就会造成严重的水害问题。
按照矿体和岩层之间的具体情况可以将其分成为以下两个部分:即顶板充水型、和顶板间接充水型水害。
如果在进行开采的过程当中不小心与充水层发生意外接触或者碰撞,那么就容易造成井下发生严重的水害。
按照矿体和充水岩层的两者间的关系以及作用,可以将其分成直接和间接两种水害。
因此想要确保矿藏开采过程当中的安全与稳定性,就必须要确认含水层中的联通性以及富水性的具体状况,这样才能够保障开采过程的顺利进行。
1.2底板水害在进行矿藏开发的过程当中,容易引起井下矿体的岩层被破坏而造成水害的问题。
按照矿体和充水岩层之间的实际情况,来对矿藏底板处的水害问题进行判断,以确认其是直接性质的,还是间接型的水害。
由此可以得出矿藏底部所造成水害的原因,和含水层之间是否存在联通关系具有极大的影响。
如果在进行矿藏开发的时候发现富水层有明显的联通性,那么所造成的水害也会随之而增大。
1.3断层及陷落柱水害如果在煤层的施工过程当中,发现顶风板出现断裂或者碎裂等问题,就必须要在最短的时间内做好相应的支护工作。
如果由于冒落高度与导水裂缝与含水层相通的时候,那么就会造成严重的渗透问题并引起水害。
因为石灰岩溶洞出现问题或者内部被破坏,导致支撑岩石发生破裂、断碎等问题,那么就会形成垂直通道。
掘进工作面短壁煤层注水实践与应用杨京春(万祥矿业公司东港煤矿,山东莱芜271103)摘要该文针对煤巷、半煤岩巷掘进工作面短壁煤层注水的适应条件、注水工艺进行了研究,并根据现场掘进工作面煤体注水效果进行了分析,对进一步实施煤巷、半煤岩巷掘进工作面煤层短壁注水具有一定的指导作用。
关键词掘进工作面煤巷、半煤岩巷短壁煤层注水效果检验中图分类号TD714+.4文献标识码A万祥矿业公司东港煤矿目前开采的煤层为2层、19层煤,煤尘爆炸指数分别为33.70%、35.16%,均具有煤尘爆炸危险性。
为了有效地防止煤尘爆炸事故,近年来东港煤矿对掘进工作面煤巷、半煤岩巷实施快速短壁煤体注水,收到了较好效果。
1注水工艺及参数1.1煤层概况矿井现可采煤层2层煤为稳定的薄煤层,煤层厚度为0.4 2.0m,倾角0 30ʎ,容重1.38t/m3,硬度系数f=3 4,煤层原始水分0.57%;19层煤为较稳定的中厚煤层,煤层厚度1.6 3.6m,倾角18ʎ 26ʎ,容重1.38t/m3,硬度系数f=1 2,煤层原始水分0.39%,适用于煤巷、半煤岩巷煤体短壁注水。
1.2钻孔参数⑴钻孔直径:采用YT-28型风钻,配Φ22mm的六棱中空钢钎打眼,选用Φ42mm的柱齿型钻头。
⑵钻孔深度:根据工作面循环进尺而定,一般为循环进尺的1.1倍。
⑶钻孔间距:根据煤层钻孔的湿润范围确定,通过现场注水试验观察,一般在0.5m左右。
1.3钻孔布置用YT-28型风钻配Φ42mm的钻头垂直煤壁打钻孔,根据掘进循环进尺的1.1倍确定钻孔的深度,煤层厚度小于1.5m时布置2个注水孔,大于1.5m时均匀呈三花型布置4个注水孔,钻孔间距不小于0.5m。
1.4注水方法采用ZF-A型Φ38ˑ800mm或Φ38ˑ1000mm水力膨胀式封孔器封孔,注水器与Φ16mm高压胶管连接在供水管路的三通阀门上,利用施工地点的防尘水同时对4个(2个)注水孔进行静压或动压注水。
1.5注水操作程序迎头放炮工序完毕或掘进机切割煤体完毕,首先支设好临时支护,然后扒装迎头的煤矸,再在迎头打好*收稿日期:2012-02-02作者简介:杨京春(1968-),男,助理工程师注册安全工程师,毕业于山东科技大学采矿工程专业,现任万祥矿业东港煤矿通防科长。
钻探在煤矿防治水中的应用与分析随着煤炭行业的快速发展,煤矿防治水工作变得越来越重要。
煤矿防治水是指对煤矿开采中产生的地下水进行控制和处理,尤其是在煤矿开采和洗选过程中产生的大量废水,需要进行有效的处理和利用,以保护环境、促进可持续发展。
钻探技术在煤矿防治水中具有重要的应用价值,本文将对钻探在煤矿防治水中的应用与分析进行深入探讨。
1.地下水勘探煤矿防治水工作首先需要进行地下水勘探,以了解地下水的分布情况和水文地质特征。
钻探技术可以通过取样分析和地下水位监测等手段,深入了解地下水的分布规律和运移特性,为煤矿防治水工作提供科学依据。
2.地下水调控在煤矿开采过程中,随着矿井深度的增加,地下水涌入和排水成为煤矿防治水的重要问题。
钻探技术可以用于地下水勘探和水文地质条件的分析,为煤矿防治水工作提供科学依据。
钻探技术还可以用于井筒的建设和井眼的通风,保证矿井的安全生产。
3.地下水治理在煤矿开采和洗选过程中,会产生大量的废水和水泥浆,需要进行有效的处理和利用。
钻探技术可以用于地下水的污染治理和水质监测,通过地下水的补给和排放等手段,实现地下水资源的合理利用,保护环境和促进可持续发展。
1.技术原理钻探技术是指利用机械钻机或人工手工工具,在地下或水下进行探矿、勘探、地质构造、地下水勘探等操作的方法。
钻探技术在煤矿防治水中的应用,主要是利用钻探过程中产生的岩心样品和地下水位监测数据,进行地下水资源的勘探和开发,以及地下水的治理和利用。
2.技术特点钻探技术在煤矿防治水中具有以下技术特点:(1)高效性:通过钻探技术可以对地下水资源进行详细勘探和分析,快速了解地下水的分布规律和水文地质特征。
(2)精准性:钻探技术可以获取地下水的样品和监测数据,为地下水的治理和利用提供科学依据。
(3)安全性:钻探技术可以在地下或水下进行探矿和勘探操作,保证矿井的安全生产。
3.技术挑战(1)复杂地质条件:煤矿地质条件复杂,地下水资源分布不均匀,需要克服地质条件的限制,开展钻探勘探工作。
探放水技术在煤矿防治水中的应用第一篇:探放水技术在煤矿防治水中的应用探放水技术在煤矿防治水中的应用摘要:总结了煤矿老空探防水的基本原则、方法及措施,并以鹤壁四矿采空区探放水为实例进行简要分析。
针对目前煤矿水灾防治存在的问题,提出了相关的对策。
关键词:探放水;老空区;煤矿水灾水灾是近几年来影响到煤矿安全生产的重要灾害之一。
煤矿水灾突发性强,对矿井危害严重,水灾的发生可以在极短的时间内给矿井造成毁灭性的灾难。
据统计仅2005年全国发生矿井透水事故109起,死亡605人;一次死亡10人以上l3起,死亡360人,严重威胁着煤矿工作人员的生命安全。
在有些生产矿井的范围内,常常有许多充水的小窑老空、断层以及富含水层等水体。
当采掘工作面接近这些水体时,就有可能造成地下水突然涌入巷道,造成矿井事故。
探放水技术在煤矿防治水中的有效应用,能够探明工作面前方的水情,将水有控制地放出,为消除水灾隐患,保证采掘工作安全进行,起到积极的作用。
一、探防水技术的基本原理探防水即在各种生产及工程施工过程中用超前勘探方法,查明工作区的含水构造(包括陷落柱)、含水层、积水老窑等水体的具体位置、含水量等基本情况,然后采取有效的排水措施,在施工前消除施工过程中可能因水灾引起的安全隐患,确保安全生产、施工。
二、探防水技术在防治煤矿水灾中的应用探放水技术在煤矿水灾的防治中的应用主要有探放老空(即采空区、老窑或已报废的井巷)水、探放断层水、探放陷落柱水和探放含水层水等,本文主要就探放老空水作简单分析探讨。
(一)探防老空水的基本原则煤炭采掘工作必须执行“有疑必探,先探后掘”的原则,因而遇到下列情况之一时,必须探水:接近水淹的井巷、老空、老窑或小窑时;接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时,或通过它们之前;打开隔离煤柱放水前;接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带或裂隙发育带时;接近可能涌(突)水的钻孔时;接近有水或稀泥的灌浆区时;采动影响范围内有承压含水层或含水构造,或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清,可能突水时等。
钻探技术在煤矿井下防治水中的应用作者:杨红明来源:《环球人文地理·评论版》2014年第08期摘要水文地质条件复杂矿井,必须通过井下钻探来防治水害。
因井下环境的特殊性,井下钻探比地面钻探更复杂,施工难度更大,尤其是在软岩层钻进时。
怎样通过改良设备,改进施工工艺,来达到提高钻探效率、治水提效的目的,是煤矿井下防治水钻探的研究方向。
开滦范各庄矿经过50多年的探水作业,积累了丰富的相关经验,可以在兄弟矿井中加以推广。
关键词:井下钻探;软岩层钻进;施工工艺1 防治水钻探设备的特点防治水钻探永远是为生产服务的,灵活、快速、机动、有效是对钻机的根本要求。
总结起来应具备以下特点:机身轻便,大件可拆成小件搬运;占用空间小,宽度应控制在2米以下,高度应控制在3.5米以下;钻机可任意角度旋转钻孔;结构简单,易于操作和维修;安全系数高,保证钻机本身不会产生较大的安全隐患。
2 防治水主要钻探工艺在井下探放水时,必须封注孔口管、承压套管。
如何高效快速的注好套管,既关系到施工的效率,更关系到防治水工程的安全性。
而在松软层封注套管或钻孔,一直是井下钻孔施工的难题。
2.1 孔口承压止水套管封注探放高压水时必须封注承压套管,一般采用双层套管封注法:先用Φ108开孔短开孔,注Φ108孔口管两米;等干24小时后戴好Φ108护口,改用Φ89岩芯管钻进至要求深度,然后下Φ89套管。
技术关键:○1Φ108护口必须留排气孔,用于在封注Φ89套管时排气,保证Φ89套管外壁与孔壁间完全被封死并上压.○2Φ108孔口管人工封注方法:下入孔底一端必须用矸石块堵严,下管前先拌水泥成面团状(注2米孔口管需用1袋半水泥),然后往孔内投浆(俗称拽灰),管壁抹上水泥,开始下管。
下管时需手扶套管,旋转着慢慢往孔底送,保证管壁水泥均匀分布,必要时用钻机压入孔底。
孔口管下入孔底时由于孔内空气被压缩后从管内冲出,往往都能听“噗”的一声响,证明管壁与孔壁间已完全被封死,管已下好。
钻探技术在煤矿井下防治水中的应用摘要:在煤矿企业安全管理的工作中,工作面突水是管理工作中的重要内容,而加强对煤矿井下水的防治,不仅能够提高煤矿井下作业的安全水平,同时还能提高煤矿企业整体的安全管理水平。
因此文章就钻探技术在煤矿井下防治水中的应用进行略述。
关键词:钻探技术;煤矿井下;防治水;应用煤矿井下水防治技术的实施,一般会涉及到较多的方面,但主要涉及到的就是煤矿井下的情况、导水通道的状况、工作面以及采掘区域的充水情况等。
针对比较重要的水防治技术来说,主要包括两种:一是在相对常规的地质水文检验的有关分析中,一般情况下采用的是物理水防治技术,这样的技术能够有效预测煤矿井下水害,并对其进行做出相应的预防。
二是应用电子技术以及机械技术来对煤矿井下水进行综合防治,这其中就涉及到了物理勘探技术、传感器技术以及钻探技术等,同时还涉及到了钻探的工艺和机具。
在监测和指力煤矿井下水害的过程中,这些技术都得到了实践和应用,并且还获得了非常好的应用效果。
一、煤矿井下水害形成的原因(一)由于矿压破坏导致的水害煤矿井下水害形成的原因中,由于矿压破坏导致的水害是相对典型的,在采动煤层底板的过程中,容易对其导水带产生一定的破坏,再加上阻水岩体也受到了一定程度的采动,因而给防止水害造成了很大的困难。
这其中主要的原理为矿压的破坏消弱了岩体的阻水性能,从而造成了阻水能力的持续下降。
这样一来较小的断面就会逐渐变成大的断裂带,其会与阻水结构慢慢发展成一个特别的导水道,因此就会出现水害事故。
(二)由于钻孔所导致的危害在人类活动的过程中,导水通道一般都为点状垂向,而如果钻孔的方式不正确,也容易造成煤矿井下发生水害。
由于这种导水通道具有很强的隐秘性,而其导水的方向又为垂向,因此具有非常好的畅通性。
在这样的前提条件下,不仅会促使不同垂向层次间的含水层产生关联水力,并且在煤矿井下作业的过程中,或者是在钻孔的过程中,非常容易产生工作面突水现象,从而导致严重的水害发生。
采煤工作面煤层短臂注水措施福兴集团有限公司采煤工作面煤层短臂注水措施一、概述矿井现主采煤层为2、3层,2011年12月经中煤科工集团重庆研究院对本矿开采的2、3层煤爆炸性进行了鉴定,煤尘爆炸指数分别为41.15%、38.8%,其结论为有爆炸性。
当空气中浮游煤尘达到一定浓度,遇到高温火源就有可能发生煤尘爆炸事故。
采煤工作面采用伪倾斜柔性掩护支架放炮落煤的采煤工艺。
采煤工作面放炮时煤尘浓度4.8mg/m3,虽然采取了放炮喷雾洒水、使用水泡泥、冲洗巷帮、转载点喷雾洒水、回风巷安设净化水雾帘等综合防尘措施,但煤层本身含水率低,很难彻底解决回采过程中的浮尘,极易产生煤尘积聚隐患,给安全生产带来了很大的隐患,同时恶化了井下采掘工作环境,对职工身体健康带来了不利,如果管理不善,可能诱发煤尘爆炸事故。
因此,为从根本上解决采煤工作面放炮期间煤尘大这一突出问题,消除不安全因素,决定在采煤工作面实施煤层短臂快速注水工艺。
二、煤层注水的目的1、通过实施煤层短臂快速注水,增加煤层自然含水率,降低放炮时煤尘浓度,为现场作业职工创造良好地工作环境,减少尘肺病发生,保障职工身体健康,提高劳动效率;2、煤层注水后,减少打眼、放炮和溜煤期间的煤尘量,从根本上杜绝煤尘事故的发生,夯实通防本质安全基础,确保矿井安全生产。
3、使煤壁变得松软、湿润,打眼、爆破较为容易,节约炸药、雷管,提高经济效益;4、同时减少爆破产生的灼热固体颗粒,降低炮烟中有害气体含量,降低井下现场空气中的浮尘含量,大大改善工作环境,保障了煤矿职工的身体健康。
三、注水器的选型由于我矿煤层较薄、断层多,属于急倾斜煤层,采用煤层长臂注水较困难,通过调研决定选用短臂快速注水器。
采煤工作面回采时按正规循环作业在每次打眼前提前实施煤层注水,让高压水充填煤体空隙,使煤体在打眼前、爆破前得到湿润、软化和疏松,人为增加煤层的含水量,达到减少采煤过程中产尘量的目的。
开始试用时使用Ø38mm 的注水器,由于使用电煤钻头直径为42mm,只有用新钻头新钻杆打眼才合适,有时还会发生卡住注水器拉不出来,工人使用起来很不方便,使用效果不理想;后来改用Ø32mm的ZF-A16型注水器,炮眼富于系数大,与炸药药卷直径相同,现场工人不必频繁更换钻头、钻杆,使用方便快捷。
嵩阳京煤煤矿(探放水)短探短掘安全技术措施一、编制目的:为了加快矿井施工进度及保证施工安全,确保矿井建设施工过程中不发生透水事故,现特编制如下短探短掘安全技术措施,矿属各科室必须严格认真执行。
二、安全技术措施:1、各掘进工作面必须严格落实探放水制度,执行“逢掘必探、先探后掘”的规定,严禁未进行探放水而组织作业。
2、各施工队伍必须经过《煤矿防治水规定》专项培训后方可进行作业。
严禁作业人员未经培训进行上岗作业。
3、施工时,加强巷道掘进工作面的瓦斯检查,严禁出现瓦斯超限现象。
4、根据探放水措施的要求,探放水钻孔的孔深不得小于70米,由于矿井地质条件复杂,煤层顶、底板属于泥岩,造成探水钻孔无法进行钻进,多数钻孔不能达到70米,鉴于矿井的实际情况,现将采取短探短掘措施,小钻补探孔深不小与15米,留设的保安煤(岩)柱不得小于10米,巷道的允许掘进距离根据孔深具体定制,进行短探短掘。
5、做好探放水的基点,严格留设保护距离,严禁出现超挖超掘。
6、加强掘进工作面的水文观测,认真做好相关记录,作业人员必须熟知水害预兆及相关避灾路线。
7、作业人员必须佩带自救器,负责人带报警仪,配专职瓦检员检查瓦斯。
8、领导必须现场跟班,直到施工结束。
9、加强巷道通风管理,严禁瓦斯超限作业。
10、作业场所支护完好,并设有坚固的立柱,和挡板,水沟畅通,退路宽敞。
11、操作平稳,不宜用力过猛,卡钻时,不能用力摇晃,以免折断钻杆,或损坏钻杆。
12、钻机后面不准站人。
13、退钻时,严格按操作程序进行,不能急于求成。
14、设有与水害威胁地点相通的防水和报警信号。
15、打钻中,若发现有透水的可能时,应停止钻进,但不能拔出钻杆,并立即向调度室汇报。
16、情况危急时,必须果断撤人,并通知受威胁地区的所有工作人员,经矿采取相应措施进行处理,没处理好以前,严禁继续钻孔作业。
17、施钻期间,严格加强通风管理和有害气体检查,风电和瓦斯电闭锁必须灵活可靠,并有电工专门负责。
短探短注治水方法在煤矿中的应用
摘要:短探短注技术具有灵活、实施较方便、快捷和施工费用低的优点,在现代煤矿中已经得到了广泛的应用。
本文重点对短探短注治水方法进行了相关的介绍,并且结合具体的应用对短探短注治水方法进行了具体的分析,希望通过本文的探讨,能为相关方面的研究提供理论性的参考。
关键词:短探短注治水方法煤矿应用
1 短探短注技术分析
所谓的短探,是相对于采用坑道钻机进行施工的长探孔来说的。
短探短注技术一般采用长钎或者接杆探深5到18m左右[1]。
可以直接采用风动凿岩机和导轨风钻进行施工,钻孔的孔径一般在25到40 mm 之间。
所谓的短注,就是在在已经施工出水的短探孔上迅速的安上和孔径相匹配的鱼鳞管,再安装上高压球阀, 进而接通管路,进行注浆。
1.1 施工工艺分析
首先,要进行钻进的施工,应在清除工作面迎头浮矸后,寻找相应的孔位,然后选择适当的角度进行钻孔,采用短钎,进行较大孔径的钻进,然后套入长钎进行较小孔径钻进。
钻孔完成后,就需要上注浆管了。
选用适当长度和管径的鱼鳞管,对其进行缠绕麻丝,用打管
器和大锤将鱼鳞管打入到钻孔中,安装上高压球阀,最后连接注浆管。
1.2 施工中的注意事项
在进行钻孔前,施工人员需备好尺寸合适的钎子,,一般的钎子的尺寸有1. 8、3. 0、4. 5 m 等。
将合适尺寸的钎子准备好,以便于在施工时候使用;对于钻孔的开孔处,应该选择在岩石比较完整和无明显裂隙的地方进行;备用鱼鳞管的外径应该比开孔直径的略小一些, 长度一般在0. 5到1. 0 m之间,在特殊情况下,按照施工的需要进行加长;在鱼鳞管上所缠麻丝一定要均匀, 厚度也一定要适当,打入的深度至少在0. 5m左右;还需要检查孔的深度,不能低于原注浆孔的深度。
在检查孔的时候,如果出现水,需要将检查孔变成注浆孔,进而实施注浆, 在注浆后,仍然需再对检查孔进行检查,,直到检查孔没有水为止。
1.3 问题的处理
1.3.1 跑浆
如果围着注浆管的都是比较碎的岩石,并且碎石深度在1米内,可以将碎石挖去,然后将孔口管重埋。
如果碎石深度超过1米,就要加长孔口管,长度应该加长到比空口到变径长0.5米左右,然后再将管径缩小到比所变孔径还要小一点。
如果都是比较完整的岩石,但是缝隙中跑浆的话,就可以利用像木楔、棉纱等物将裂缝封堵,在将一些干木屑、干海带末等加到浆液中进行注浆[2]。
要在整体强度比较
低的岩石的工作面挖好凹槽,埋上导水管之后再混凝土墙,混凝土墙要在1米左右。
1.3.2 水压高导致无法埋管
有些时候,在井下探出高压水之后,由于水压比较大,注浆孔口管不容易被埋上,在这时就需要在出口孔周围大概1米的范围内再进行施工一孔,与出水孔相通,从而达到泄压的目的,这样就能够把两孔均装上孔口管。
2 短探短注治水技术的应用
2.1 在井筒中的应用
需要根据井筒的实际情况检查孔资料,一般井筒的中下部位于岩浆岩体中。
需要根据岩浆和岩裂隙类型的变化进行具体的分析, 岩浆岩体的裂缝与灰岩水的联系比较密切, 并且由于在施工的时候,永久排水的基地还没有形成,从而矿井抗水害的能力比较弱[3]。
因此,这就决定对于岩浆岩裂隙水必须采用以堵为主的方式。
在井筒中,对每茬炮在施工之前,应在井筒径上向外均匀的布置5个钻孔,每个孔的孔深在5 m左右。
用钎长为1. 8m的钻头进行开孔。
钻孔施工完成后,应该立即进行注浆。
将注浆机放在井筒下的工作盘上,在距离迎
头15 m 左右时进行注浆[4]。
注浆完毕后, 需要再进行施工,从而检查孔及其注浆的效果。
如果孔中仍然有水在流出,,需要再对检查孔进行注浆,检查,注浆的终压应是静水压力的2倍,,注浆直到检查孔基本上没有水为止。
在掘进的时候,每次掘进的深度应小于1米
2.2 在两井贯通工程中的运用
在风井与混合井之间大概有1米左右的直线距离。
在对两井贯通前,永久的排水基地还没有建立成。
因此,在进行掘进和贯通的期间,,对于防治水的工作是非常的重要的。
在对巷道进行施工之前,需要先进行电法的勘探。
应先在井下的巷道所对应的地表上,布置 3 条测线, 两条相邻的测线应该在20米到40米之间。
中间的1 条测线应该垂直的对应井下的巷道[5]。
施工人员需要分别做出巷道上下各30 m左右的视电阻率的切面图。
通过对其分析,从而圈出低阻异常区,将其作为防治水工作的重点进行实施。
然后再进行设计。
施工人员需要在非异常区布置2个探水孔,,孔深大概为3米到5米之间。
在较异常区布置3 个探孔, 将这3个探孔分别布置在巷道的顶部和巷道额底板两侧。
在异常区需要布置长探孔。
当单孔的涌水量达到0. 8 m3/h 的时候,就可以立即的进行注浆了。
通过上述的这种方法, 能够在仅施工一个长探孔的情况下,采用短探短注方法进行施工,,从而成功的实现了两井的安全贯通。
短探短注技术与长探孔探水技术相比,能够节约一大笔的资金,并且在工期上前者比后者能够节省时间6个月以上,从而取得比较好的经济效益和社会效益。
3 结语
本文通过对短探短注治水方法在煤矿中的应用进行了具体的探讨。
通过对短探短注治水技术以及在煤矿中的应用进行了具体的分析,从而了解到,短探短注技术比较适合用在水压不高的裂隙型的治水工作中。
短探短注技术如国能够与长探注浆和井上下物探方法进行联合的使用的话,能够取得更好的应用效果。
在现有的施工技术条件下,可能短探短注治水的方法仍然存在着一些问题,但是,相信随着施工人员施工经验的积累和施工技术的进步,也一定能够完善短探短注治水的方法,从而使其更好的为我国的采煤事业服务。
参考文献
[1]董连初.短探短注治水方法在刘东煤矿的应用[J].煤炭科技,2006(02).
[2]黄宁.黄陵一号矿治水又受阻[N].中国煤炭报,2000.
[3]王洪涛.冀中能源下组煤开采技术获重大突破[N].河北经济日报,2008.
[4]杨振宁.古汉山矿13051工作面注浆堵水技术研究[D].河南理工大学,2011.
[5]梁盛军.瞬变电磁探测技术在煤矿井下应用研究[D].河北工程大学,2007.。