超前卸压段顺层瓦斯抽采孔注水降尘试验研究

发布时间：2020-03-16 05:17

【摘要】：煤层注水润湿煤体作为一种工作面防尘手段已得到广泛应用，煤层注水一般需施工专门的注水钻孔。然而在高瓦斯矿井为了预抽煤层瓦斯，工作面前方布置了顺层瓦斯抽采孔，抽采瓦斯与煤层注水造成了时间和空间上的冲突。本文针对这一问题，提出了在工作面前方超前卸压段利用顺层瓦斯抽采孔，采用“瓦斯抽采孔—注水孔—瓦斯抽采孔”间隔注水方式进行防尘的新思路，并在阳煤集团开元公司9801工作面开展了利用顺层瓦斯抽采孔注水防尘的试验研究。试验结果表明，工作面前方超前支承压力影响区是煤层注水速率增大的区域，充分利用工作面前方支承压力影响区进行注水是保证煤层注水效果的重要途径。工作面前方20m以内，应力由峰值开始下降，注水速率增长明显，最高达到2.88m3/h，增长幅度为4.5~9.6倍。钻孔施工、封孔质量以及注水压力是影响注水效果的关键因素。在超前注水距离35m、25m、10m试验条件下，注水湿润半径分别为2.2m、1.9m和1.2m，降尘率分别为25.74%、22.93%、16.71%。煤层注水对瓦斯抽采的影响分为两个阶段：第一阶段为注水驱替瓦斯阶段，第二阶段为注水抑制瓦斯释放阶段。其中第一阶段持续时间较短，一般为注水开始至水充满大裂隙止。第二阶段持续时间较长，从水充满大裂隙后一直至注水过程停止。试验工作面适宜采用“瓦斯抽采孔—注水孔—瓦斯抽采孔”间隔注水方式，超前注水距离为25~30m，注水压力为8~15MPa，单孔注水量为15~25m3。
【图文】：

模型图,双重介质模型,裂隙,双重介质

尘的机理 of Water Infusion Effect on Co质的定义及分类（The Definition and Cus Medium）质的定义炭化作用过程中，生成了瓦斯。在产生瓦斯的过形成了孔、裂隙体系。之后煤体受到地应力作用体孔、裂隙结构双重介质[52-53]。煤体孔、裂隙的双重介质，目前，提出了不少模中典型的双重孔隙介质模型有：Kazemi 模型图 2-1 是 Warren-Root 模型。

裂隙,煤层,层面

图 2-2 煤中的裂隙[54]Figure 2-2 Crevasse in coal[54]隙如图 2-2[54]，煤中的裂隙按倾角可以分为两类：一类裂隙理；另一类与煤层层面垂直或斜交于煤层层面的裂隙称为端面割理。由于面割理沿着煤层层面，其发育状态呈延伸态。面割理，长度较短。、裂隙特征及其分类孔、裂隙尺寸的研究不多。其中，国内重庆煤科院秦文贵，的概念。确定了水在煤体中能够渗透的最小孔隙为 0.07~0.也即：1.4×10-7m[18]。分析水在煤层中的渗流与扩散规律，首先把煤层注水中的孔孔——孔径小于 10-8m，可认为是实体煤，，此区间水分子不没有明显的时间、压力效应。-8-7
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712;TD714.4

【参考文献】