在中级注安《煤矿安全》的广阔知识领域中,煤层注水技术犹如一道隐形的盾牌,默默守护着煤矿作业的安全与稳定。中科建安深刻认识到煤层注水技术在煤矿防尘、降尘方面的重要作用,因此为考生们梳理了相关知识点,力求让每一位考生都能深刻理解并灵活运用这一技术。
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)
(三)煤层注水参数设计
(1)钻孔直径:不管是长钻孔、短钻孔还是深钻孔,钻孔直径一般为 42~56mm。采用岩石电钻打孔时,一般钻孔直径较小;采用钻机打孔时,钻孔直径较大。对软而易碎的煤层应采用较小直径的钻孔,对硬度较大的煤层可采用较大直径的钻孔。当采用封孔器封孔时,应按封孔器的要求确定钻孔直径,以便使封孔器处于最大工作压力。当采用水泥砂浆封孔时,封孔段钻孔直径一般大一些,增加水泥砂浆的流动直径,提高封孔深度,通常至少要大于 50mm,用扩孔钻头进行扩孔。
(2)钻孔长度:短钻孔长度一般应等于工作面日进度加 0.2m;深钻孔长度根据作业循环而定,一般取 10m;长钻孔单向钻孔布置的钻孔长度按相关公式计算。
(3)钻孔间距:长钻孔间距的大小取决于煤层的透水性、倾斜方向与走向方向渗透的差异性、煤层厚度、倾角及封孔深度等综合因素。合理的钻孔间距应等于钻孔的湿润直径(一般都以煤体水分增加 1%作为确定润湿半径的标准),通过注水试验加以确定,一般15~25m,设计时可取 20m。
(4)钻孔倾角:决定钻孔倾角的基本原则是应使钻孔基本上平行于煤层顶底板,始终保持在煤层中。
(5)钻孔数量:钻孔数量主要根据钻孔的湿润半径和湿润煤体的面积来确定,钻孔过多会降低钻孔的利用效率,数量过少会留下煤体湿润空白区。所以,对于特定的钻孔布置方式,应该通过理论计算及实测考察确定钻场最佳布孔数量。
(6)注水量:一般情况下,单个钻孔的注水流量计算方式为单个钻孔注水所需要湿润的煤量与每吨煤的注水量二者的乘积再乘以注水富余系数(1.1~1.5)。在静压注水条件下,由于钻孔中的阻力大小在变化,所以注水的流量也在变化;而在动压注水的条件下,如果确定了泵的流量以及同时进行注水的钻孔数量,那么注水流量就不会变化。实践证明,长时间进行小流量的注水方式更有利于增强煤层湿润的效果。
(7)注水压力:一般情况下所要求的煤层注水的压力值要低于煤层被水压裂的压力,同时还要高于煤层中的气压。根据实践的经验,要想达到理想的注水效果应该采取长时间的低压或者中压注水方式。
(四)煤层注水可注性判定指标
煤层注水可注性判定指标主要有原有水分(W,%)、孔隙率(η,%)、吸水率(δ,%)和坚固性系数(f)。
当煤样测试结果同时满足 W≤4%、η≥4%、δ≥1%和 f≥0.4,则判定取样煤层为可注水煤层,否则判定为可不注水煤层。
历年考题
【2022】11.煤矿实施煤层注水防尘措施前,需测定相关参数判断煤层注水可注性。下列煤或煤层的特征和特性参数中,可用于判断煤层注水可注性指标的是()。
A.煤层瓦斯压力
B.煤的挥发分
C.煤的密度
D.煤的坚固性系数
【参考答案】D
在备考的道路上,中科建安陪伴在侧,为你们提供有力的支持与帮助。愿你们在即将到来的考试中,能够凭借扎实的专业知识和灵活的应变能力,取得理想的成绩,为煤矿安全事业贡献自己的力量。