坚硬煤层注水预裂水压力计算

主要运用有效应力原理及断裂力学推导了煤层注水所需的最小注水压力，初步探讨了多组裂隙同时存在对煤层最小注水压力影响的计算方法，并分析了影响倾斜坚硬煤层注水压力的因素，指出了注水压力与煤层倾角及埋藏深度之间的关系，其理论结果与现场相符。     

煤层注水研究现状及影响因素分析

首先对煤矿粉尘的危害进行了详细的阐述,其次结合煤的大分子结构对煤层注水的过程和方法的研究现状进行了分析,并总结了影响煤层注水效果的影响因素为：煤层裂隙、孔隙的发育程度,上覆岩层压力及支撑压力,煤的坚固性,煤的润湿性,煤层内的瓦斯压力。并对各影响因素进行了详细的分析,为煤层注水增注方法的研究提供了理论基础。     

利用煤层注水进行煤与瓦斯突出防治

目前应用比较多的防突措施主要有超前排放钻孔、超前密集钻孔和煤层注水防突等,本文主要从煤层注水的防突机理、煤层注水的钻孔、封孔、注水等工艺,以及煤层注水的压力、单孔注水量等注水参数,以及注水的注意事项等方面入手介绍了煤层注水防突措施。     

注水法软化煤层在梅河一井综放中的应用

为了降低综放工作面粉尘体积分数,采用煤层注水的方法对梅河一井综采放顶工作面煤层进行降尘,结果表明:通过合理的选择煤层注水钻孔施工工艺,优化煤层注水参数,减少影响煤层注水效果的因素,加强煤层注水的日常管理,使水从煤体的裂隙和孔隙中挤走大量的游离沼气,延迟了瓦斯解吸释放的时间,降低了煤层开采时的瓦斯涌出量及上隅角瓦斯体积分数,杜绝了瓦斯超限现象。另外,在高瓦斯矿井煤层注水能使煤质变软,增加塑性,从而减少冲击,降低煤与沼气突出次数。实践证明:是煤层注水是一种行之有效的方法,为其他采区的综放工作提供了先进的方式和经验。     

芦岭矿煤层静压注水试验及装备应用

为了改善在松软煤层浅孔静压注水而引发的封孔困难、工艺复杂和易片帮的情况,在有代表性的芦岭煤矿Ⅱ925综采工作面煤层进行静压注水试验。基于以往的煤层注水理论和煤层实际情况,设计了煤壁浅孔注水方案。通过5种不同的压力进行试验,并基于试验结果的对比分析和筛选,在4种不同压力下添加活性剂进行实验。实验结果表明:低压活性剂注水能提高煤层的注水量,缩短注水时间,并降低了松软煤层注水失败的几率。通过对比,得出结论:低压活性剂静压注水工艺简单,成本低廉,注水成功率较高,并能改善封孔困难、容易片帮等情况。     

煤层注水防治冲击地压的应用

通过研究煤层注水防治冲击地压的机理,提出了适合孙村煤矿煤层注水的参数,如注水压力在4.5～8.0 MPa,注水时间为8 d,通过对孙村煤矿十一层煤进行注水,使具有中等以上冲击倾向的十一层煤冲击倾向减弱,达到了防治冲击地压的作用,并为煤矿今后的防治冲击地压提供了新的途径和方法。     

煤层动压注水的现场实验研究

主要以西山矿务忆官地矿３２３０３工作面高压注水为例,实测了高压注水时,注水压力,注水量与时间的变化规律及煤体的湿润情况与防水效果,论述了煤体高压注水及防尘机理。     

三交河煤矿煤体注水及自动加液装置应用研究

通过煤体注水数值模拟表明,当在一定压力作用下钻孔注水时,其渗透范围随着孔径、注水时间的增大而增大,埋深对其影响不大;但对水流渗透影响最大的为岩层中节理、裂隙的发育程度,当节理裂隙较为发育时,水流可渗透到整个煤层.通过现场注水试验,三交河煤矿504工作面进行煤体注水完全达到了煤层内含水率增加1％的要求,总尘浓度降低了65...     

煤层注水中的水渗流规律及参数确定

为了降低矿井粉尘浓度,采用煤层注水这一从源头上控制煤尘产生的方法,可以保证煤矿安全生产和职工健康。通过分析煤层注水防尘机理与影响水在煤层中渗透的因素,建立了非饱和-饱和二维非稳定渗流的煤层长孔注水湿润问题的动态数学模型,用有限元数值解法求解。确定了长沟峪煤矿-140 m水平北一石门两翼4槽工作面煤层长孔注水的方式与注水参数。为长沟峪煤矿减小粉尘危害探索出了新的途径和方法,从而能有效的降低工作面煤尘浓度,改善工作面作业环境。     

赵各庄矿3137工作面煤层注水实用技术研究

煤层注水是采煤工作面有效的防尘措施之一。本文对赵各庄矿3137工作面的煤层注水技术方法及应用效果进行了阐述,确定采用长孔注水法对3137工作面进行注水,并对此进行了深入的分析,结合现场进行了注水实测,对现场实测数据进行了深入的分析,得出工作面长孔注水有很好的降尘效果。     

磁化水在煤层注水中的应用

为了防止煤与瓦斯突出、冲击矿压等灾害，预防自然发火等，探讨了磁化水的性质、磁场作用机理及磁技术在煤层注水方面的应用前景。研究结果表明，必须在合适的磁场作用下水的表面张力才能降低到最小；磁处理后，可以明显减少水中某些元素，这对于减少矿井水对管道的腐蚀具有重要意义：磁化水能够增加煤岩体的饱和吸水量，增加水在煤岩介质中的渗透性。磁场作用机理主要表现在可以使水分子缔合体分解成为单分子水或较小的缔合水分子，使水分子键长、键角加大，使水的活性增加、黏性降低。磁化水在煤层注水方面具有良好的应用前景。     

煤体裂纹水力致裂的扩展机理

基于现有的岩石断裂力学和细观损伤力学,在引用裂纹尖端损伤局部化模型,考虑煤体的远场应力、煤体注水压力及局部损伤带内应力作用的前提下,分析了裂纹尖端应力分布,对水力作用下煤体裂纹尖端损伤局部化、裂纹扩展的基本条件及裂纹扩展的方向进行了理论分析与探讨。     

煤层长孔注水在长沟峪煤矿的试验研究

为了解决长沟峪煤矿工作面粉尘质量浓度大的问题,采用煤层注水这一从源头上控制煤尘产生的方法,针对长沟峪煤矿-140 m水平北一以北15槽煤层的地质特征,设计了其煤层长孔注水系统及注水参数,并应用于现场.通过现场测试注水前后煤样含水率及粉尘浓度的变化的数据表明:煤层注水能有效降低采煤时各道工序产生的粉尘量,使工作面及顺槽的劳动环境条件大为改善.证实长孔煤层注水技术是一项行之有效的防治粉尘的技术措施.     

坚硬煤层爆破致裂增注技术研究及应用

为解决坚硬煤层注水难度大的问题,对煤层采取爆破致裂的技术,增加煤体裂隙,以平顶山矿区某煤矿为研究对象,验证了爆破致裂增注技术在坚硬煤层中的应用效果。结果表明:单孔爆破后裂隙扩展范围达到2~3 m,注水流量及总注水量比普通钻孔显著增大。双孔同时爆破时,由于应力波的相互叠加,使煤体应力重新分布,在两孔之间形成相互贯通的径向裂隙和环向裂隙,裂隙扩展范围可达6 m,爆破效果优于单孔爆破。     

倾斜煤层开采对底板突水影响的数值模拟

为了研究倾斜煤层开采条件下的突水规律,在考虑原岩应力、地质构造、地下水、采动影响等因素基础上,从应力场和渗流场共同作用的角度出发,研究含底板岩体在内的采场岩体系统的变形与破坏。研究结果表明,随着工作面的推进,底板岩层的破坏深度和范围加速增加。研究结论将数值模拟结果与工程实际进行比较分析,为寻求安全、经济的开采方法提供了理论依据。     

高压水射流切槽煤层卸压机理

针对开采保护层不能实现本层煤解放的问题,将高压水射流切割技术应用于煤层卸压.通过应用边界理论研究高压水射流切割煤体的过程,揭示了高压水射流切槽煤层冲击地压解危机理.由于射流随喷头后退式移动,因而射流足紧贴着割开的煤层的壁面而流动,将受到固壁摩擦阻力的作用,在切槽中形成三面附壁射流.应用量级比较法和量纲和谐原理计算了射流最大流速,应用应力波在煤体中的传播理论计算了最大切割深度,并对煤体切槽后的卸压范围进行了估算.结果表明,将高压水射流切割技术用于煤层卸压,不仅能够实现本层煤的卸压而且可能克服地质条件等诸多因素的限制,煤体切槽后卸压范围可达到5 m,卸压效果较好.该方法用于煤层卸压有发展前景.     

姚桥矿煤层注水合理参数的研究

本文以大屯姚桥矿七号煤层为对象,以井下试验(煤层透水性试验、注水试验)结果和实验室测定数据为依据,分别就煤层注水性能评价、注水参数设计、注水效果考察、湿润剂浓度确定等问题进行了探讨。通过研究,明确了该煤层的注水性能,确定了该煤层合理的注水方式,给出了该煤层最优的注水参数和最佳湿润剂浓度