快速推进工作面的煤层注水.pdf

快速推进工作面的煤层注水 贝克 内容提要 近年来 , 煤矿井下随着每天生产时间的 增 长 , 工作面产量也随之上升 , 人们对工作 面进行煤层注水的要求日益提高 。 假如工作面的煤层注水确实有效 , 那就 应该大力采用现有的工作面注水技术 , 同时 也要进一步试验工作面长钻孔注水 。 顺槽注 水的应用只能局限于后退式开采工作面和 “ ” 字形工作面 , 而 连续注水是目前所掌握 的方法中最为有效的方法 。 鉴于工作面 注水的难处及顺槽连续注水 的优点 , 在推进工作面 的超前顺槽当前 正在 试验一种类似于顺槽注水的注水方法 。 本文 叙述了这种方法 , 并指出了它 的发展动 向 。 在西德 , 采用远距离超前注水的可能性 非常小 , 本文也将说 明其原因 。 一 、 前言 在过去的十五年里 , 人们加强 了对采煤 工作面注水技术的研究 , 取得了进展 , 从而 提高了这种抑尘方法的有效性 , 并改进了钻 孔和注水设备 , 使之更便于使用 。 促使人们 进行这一方面研究的原因之一是 由于每个工 作面产量的持续增长 , 其结果减少了可用于 注水的时间 。 下列西德煤矿的有关数字就会 清楚地说明这一点 。 在有代表性的年至 。年间 , 产量 为一吨 日的机采工作面增加了 而产量为一吨日的工作面 增长了 。 值得提及的是 , 自年以来 , 综采工作面的数量仍稳定在 个 。 厚煤层开采的许多实例表明 , 要提高产 量 , 除了改进工作面机械设备和劳 动 组织 外 , 还要靠延长生产时间和改变作业方式 。 因此 , 截煤机的平均生产时’就邮年的 分钟日上升到年的分钟日 , 在剥离工作面则相应 由分钟日上升到 分钟日 。 每天的开采面积实际上超过 了同期的两倍 , 这就使工作面推进速度显著 加快 。 年 , 据个机采工作面统计 , 推 进速度已超过了米日 。 这就意味着在不到可用于注水的时 间内却要注入相当于原来两倍的水量 , 这是 快速推进工作面所带来的特殊问题 。 由于粉 尘浓度与煤的湿度之间存在着无可置疑的联 系 , 因此 , 即使在上述困难条件下采用煤层 注水时 , 注入单位煤体的最小水量也取决于 煤层的原始含水量 以及煤体本 身的吸水能 力 。实践表 明 , 每立方米实体煤必须注入升 水才有 降尘效果 , 假如想取得最佳效果 , 则 注水量往往要比这个数量大得多 。 按最小 注水量升米 “计算, 一个日 产吨煤的工作面 , 每天最少需要注入约 升水 。上 述直接从工作面注水是注水方 法的初期发展情况 , 后来发展到可以从不处 于同一水平的采区顺槽或工作面外部巷道注 水 。 当前能采用的注水方法如图所列 。 二 、 工作面注水浅孔 、 中深孔和远距 离注水 工作面注水基本上有两种不 同的方法 , 一种方法是沿着工作面煤壁钻孔浅孔或中 深孔 , 将水均匀地注入煤层另一种方法是 通过单个钻孔 、 或者至多两个孔把注水煤层 钻注水孔 。 如果上述所有问题都解决了 , 超前顺槽 连续注水方法就能适应工作面的作业情况 。 四 、 工作面外部注水远距离注水 近几年来采用的另一种连续注水方法 在空 间关系上注水和采煤作业相脱离叫远 距离注水法 。 这种方法一般从煤层上部的 巷道打钻孔 , 一直 钻到煤层 , 可 向该煤层连 续注水 。 煤层注水点的选择 应着眼 于能尽量 延长钻孔的注水期 。 毫无疑 问 , 在出现特殊地 质构造如断层时 , 围岩被注水破坏后 , 就 会对采煤作业带来有害的影响 。 这种方法本 身比起前面提及的几种方法无疑存在较大的 危险性 。 那几种方法在煤层中钻孔的最大孔 径为毫米 , 而远距离注水的钻孔直径通常 都大于毫米 。 此外 , 岩石中钻孔需用特殊 钻头 , 如果遇 到较坚硬或耐磨性强 的岩石 , 钻孔代价将是 昂贵的 。 从操作上来说 , 除 个别情况外 , 这种方法显然是不受欢迎的 。 五 、 结束语 总而言之 , 快速推进的机采工作面 , 从 工作面进行注水要受采煤作业等因素的限 制 。 只有在组织严密班组人员配备和材料 准备恰当的工作面 , 才能指望用这种方法 进行有效的注水 。 但工作面连续注水的采用 仍面临着困难 。 在回采开始前已布置采区顺 槽的工作面 , 即使快速推进也可以采用长壁 式钻孔进行连续注水 。 短距离超前顺槽注水 新方法的试验 , 应包括与顺槽掘进方向中心 线成特定角度的钻孔 。 试验表 明 , 假如同时 能解决劳动组织和作业上的矛盾 , 那么这种 注水方法就能臻于完善 。 在西德 , 迄今尚没 有人能言及短距离超前顺槽应用远距离注水 的其它可能性 。 徐玉 品译自煤矿 防降尘测试技术 论文集 , 一李骏校 上接第页 除我局外 , 煤炭生产部门还有淮南 、 峰 峰 、 枣庄等矿务局研制 、 试 烧上燃烟煤蜂窝 煤 。 尽管各地上燃烟煤蜂窝煤的几何尺寸和 结构 、 原料和配比 、 工艺 和炉具等各不相 同 , 但在试烧中都取得显著的节煤效果 。 淮 南矿务局研制的上燃烟煤蜂窝 煤 经户试 烧 , 平均节煤率在一之间峰峰矿务 局试烧户 一般每日仅烧必 毫米蜂窝煤二 块 , 日耗煤只有公斤 。 我局 目前在夹河 、 庞庄 、 大黄山和韩桥 矿已有近千户职工试烧上燃烟煤蜂窝煤 。 一 般一 口之家的试烧户 , 每月耗用低位发 热量大卡公斤左右的上燃烟煤蜂 窝煤约公斤 , 节煤率达左右个别 烧用技术较熟的试烧户 , 每月耗用量仅公 斤左右 , 节煤率超过 。 按一般水平的节 煤率估算 , 上燃烟煤蜂窝煤若能在全局推 广 , 每年可节约劣煤或煤泥万多吨 。 上燃烟煤蜂窝煤能否全面推广 , 除需工 艺要求保证蜂窝煤的质量外 , 成本是关键 。 由于实现了上点火 、 下加煤 、 封火过夜的连 续燃烧 , 价昂的点 引火材料已可少用甚至不 用 , 使成本大幅度下降 。 在目前我市焦末售 价偏高不合理的情况下 , 用户燃料 费尚可低 于普通市售无烟蜂窝煤左右 。 四 、 结束语 燃烟煤蜂窝煤与烟煤散烧相比较 , 热 效率显著提高 , 污染大为 减 少 , 使用也方 便 。 在煤炭直接燃烧向气化过渡阶段 , 在用 烟煤作生活用煤的地区 , 用上燃烟煤蜂窝煤 取代散烧煤 , 既有经济效益又有环保效益 , 是 甲 、一 种较好的方法 。 在缺少无烟煤资源 的我 省 , 更应深入研究 , 加以提倡和推广 。