在探索2024年中級注安師《煤礦》專業(yè)的深度知識時(shí),煤層注水參數(shù)設(shè)計(jì)作為提升煤礦安全生產(chǎn)效率、降低粉塵危害的重要手段,其復(fù)雜性與專業(yè)性使得這一環(huán)節(jié)成為了考生們?nèi)菀谆煜统鲥e(cuò)的焦點(diǎn)。合理的煤層注水參數(shù)設(shè)計(jì)需綜合考慮煤層地質(zhì)條件、開采工藝、防塵效果等多方面因素,確保注水作業(yè)既經(jīng)濟(jì)又有效
考點(diǎn) :煤層注水參數(shù)設(shè)計(jì)
(1)鉆孔直徑:不管是長鉆孔、短鉆孔還是深鉆孔,鉆孔直徑一般為 42~56mm。采用巖石電鉆打孔時(shí),一般鉆孔直徑較小;采用鉆機(jī)打孔時(shí),鉆孔直徑較大。對軟而易碎的煤層應(yīng)采用較小直徑的鉆孔,對硬度較大的煤層可采用較大直徑的鉆孔。當(dāng)采用封孔器封孔時(shí),應(yīng)按封孔器的要求確定鉆孔直徑,以便使封孔器處于最大工作壓力。當(dāng)采用水泥砂漿封孔時(shí),封孔段鉆孔直徑一般大一些,增加水泥砂漿的流動直徑,提高封孔深度,通常至少要大于 50mm,用擴(kuò)孔鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔。
(2)鉆孔長度:短鉆孔長度一般應(yīng)等于工作面日進(jìn)度加 0.2m;深鉆孔長度根據(jù)作業(yè)循環(huán)而定,一般取 10m;長鉆孔單向鉆孔布置的鉆孔長度按相關(guān)公式計(jì)算。
(3)鉆孔間距:長鉆孔間距的大小取決于煤層的透水性、傾斜方向與走向方向滲透的差異性、煤層厚度、傾角及封孔深度等綜合因素。合理的鉆孔間距應(yīng)等于鉆孔的濕潤直徑(一般都以煤體水分增加 1%作為確定潤濕半徑的標(biāo)準(zhǔn)),通過注水試驗(yàn)加以確定,一般 15~25m,設(shè)計(jì)時(shí)可取 20m。
(4)鉆孔傾角:決定鉆孔傾角的基本原則是應(yīng)使鉆孔基本上平行于煤層頂?shù)装澹冀K保持在煤層中。
(5)鉆孔數(shù)量:鉆孔數(shù)量主要根據(jù)鉆孔的濕潤半徑和濕潤煤體的面積來確定,鉆孔過多會降低鉆孔的利用效率,數(shù)量過少會留下煤體濕潤空白區(qū)。所以,對于特定的鉆孔布置方式,應(yīng)該通過理論計(jì)算及實(shí)測考察確定鉆場最佳布孔數(shù)量。
(6)注水量:一般情況下,單個(gè)鉆孔的注水流量計(jì)算方式為單個(gè)鉆孔注水所需要濕潤的煤量與每噸煤的注水量二者的乘積再乘以注水富余系數(shù)(1.1~1.5)。在靜壓注水條件下,由于鉆孔中的阻力大小在變化,所以注水的流量也在變化;而在動壓注水的條件下,如果確定了泵的流量以及同時(shí)進(jìn)行注水的鉆孔數(shù)量,那么注水流量就不會變化。實(shí)踐證明,長時(shí)間進(jìn)行小流量的注水方式更有利于增強(qiáng)煤層濕潤的效果。
(7)注水壓力:一般情況下所要求的煤層注水的壓力值要低于煤層被水壓裂的壓力,同時(shí)還要高于煤層中的氣壓。根據(jù)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),要想達(dá)到理想的注水效果應(yīng)該采取長時(shí)間的低壓或者中壓注水方式。
考點(diǎn)來源:第七章粉塵防治第二節(jié)礦山粉塵防治技術(shù)
習(xí)題 【2021】12.煤層注水是采煤工作面防塵的有效措施。關(guān)于煤層注水工藝的說法,正確的是()。
A.注水鉆孔直徑應(yīng)按封孔器的要求確定,使封孔器工作壓力最小
B.采用長時(shí)間的低壓或中壓注水方式,注水效果更為理想
C.采用長時(shí)間大流量的注水方式,有利于增強(qiáng)煤層濕潤效果
D.煤層注水鉆孔越長,注水效果越好
【參考答案】B
綜上所述,煤層注水參數(shù)設(shè)計(jì)不僅是煤礦安全生產(chǎn)管理中的重要一環(huán),也是中級注安師考試中需重點(diǎn)掌握的內(nèi)容。考生們應(yīng)加強(qiáng)對煤層注水原理、影響因素及設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)學(xué)習(xí),通過理論與實(shí)踐的結(jié)合,提高解決煤層注水實(shí)際問題的能力,為煤礦安全生產(chǎn)貢獻(xiàn)智慧與力量。