在深入剖析中级注安《煤矿安全》考试内容的过程中,煤层注水技术作为一项重要的防尘与降尘措施,其原理、应用及效果评估等知识点不容忽视。中科建安整理了一系列关于煤层注水技术的详尽资料,旨在帮助考生们系统掌握这一关键考点,为考试做好充分准备。
第七章粉尘防治
第二节矿山粉尘防治技术
考点一:煤层注水(考频 3 次)
煤层注水是减少采煤工作面粉尘产生的最根本、最有效的措施。煤层注水就是通过煤层中的钻孔将水压入尚未采落的煤体中,使水均匀地分布在煤体的无数细微裂隙内达到预先湿润的目的,从而减少开采过程中煤尘生成量。据测定通过煤层注水一般将总粉尘浓度减 75%-85%,呼吸性粉尘浓度减少 65%以上。
(一)煤层注水方式
根据注水钻孔的位置、长度和方向,即按照水进入煤体的形式,把注水方式分为长孔、短孔和深孔 3 种方式。
(1)短孔注水:在采煤工作面垂直煤壁或与煤壁斜交打钻孔注水,孔长为工作面一个循环长度,一般为 2~3.5m,采用低压注水。
(2)深孔注水:在采煤工作面垂直煤壁打钻孔注水,孔长为采煤工作面数个循环进度,一般为 5~25m,深孔注水更能适应围岩的吸水膨胀性质;较短孔钻孔数量少,湿润范围大而均匀。但是由于该注水方式压力要求高,故设备、技术复杂,比长孔钻孔数量多,封孔工序也较频繁,所以主要适用于采煤循环有准备班的工作面注水。
(3)长孔注水:从采煤工作面的运输巷或回风巷,沿煤层倾斜方向平行于工作面打上向孔注水。长孔注水方式主要应用于长壁式采煤法,孔长一般为 30~100m。
根据注水压力,煤层注水又分为静压注水和动压注水。
①静压注水时利用地面水源至井下用水地点的静水压力,通过矿井防尘管网直接将水引入钻孔向煤体注水。
②动压注水时利用水泵向煤体注水,这种注水方法又分为固定泵注水、移动泵注水和注水器注水。
在煤层注水工程中,根据注水压力数值的高低又分为低压注水、中压注水和高压注水。
这种分法目前尚无统一规定,习惯上认为小于 2.45MPa 为低压注水,大于 2.45MPa 小于7.84MPa 为中压注水大于 7.84MPa 为高压注水。我国煤层注水实际使用的水压最高不会超过 14.7MPa,其中大多属于中、低压注水。
(二)煤层注水设备
煤层注水所用的主要设备有钻机、注水泵和封孔器。
(1)钻机:目前一般用矿用地质钻机和岩石电钻钻孔,短孔注水则多采用煤电钻钻孔。
(2)注水泵:煤层注水泵大多属于高压力、低流量的往复泵类型,国内各矿区所用的注水泵多为与地质钻机配套的泥浆泵或水压机械中的高压泵等。
(3)封孔器:我国煤矿推广应用的封孔器按驱动方式可划分为机械驱动式和水力驱动式两类,机械驱动式封孔器主要以摩擦式封孔器和螺旋式封孔器为主,水力驱动式封孔器可分为水力压缩式封孔器和膨胀式封孔器两种。
通过中科建安的悉心整理与解析,相信考生们对煤层注水技术有了深入的理解。在即将来临的考试中,愿这份资料能成为你们手中的利器,助你们一臂之力,成功跨越知识的门槛。