煤層注水表的應(yīng)用

煤層注水

概述

通過(guò)鉆孔,將壓力水和水溶液注入煤體,增加水分,以改變煤的物理力學(xué)性質(zhì),可減少煤塵的產(chǎn)生,還可減少?zèng)_擊地壓,煤與煤層氣突出和自燃發(fā)火

2煤層注水介紹

煤層注水是在回采前預(yù)先在煤層打若干鉆孔，通過(guò)鉆孔注入壓力水，使其滲入煤體內(nèi)部，破壞煤體內(nèi)原有的煤－瓦斯兩相體系的平衡，形成煤－瓦斯－水三相體系，體系內(nèi)各個(gè)介質(zhì)相互作用，使煤的物理化學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)及熱力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。

3煤層注水種類

煤層注水按鉆孔深度分深孔注水和淺孔注水。

深孔注水是在回采工作面前方進(jìn)風(fēng)巷或回風(fēng)巷沿煤層傾斜平行于工作面打孔，孔深一般為工作面斜長(zhǎng)的2/3，孔徑75～100mm。用水泥漿或橡膠封孔器封孔后，即可開始注水。與淺孔注水相比，深孔注水成本較高，打鉆較困難，只適用于中厚與厚煤層。優(yōu)點(diǎn)是預(yù)濕范圍大，能充分濕潤(rùn)，而且不影響采煤工作。但在有些礦區(qū)，由于煤層沒(méi)有受到破壞，注水較困難，注水量小。

4煤層注水在煤礦安全中的作用機(jī)理及效果

防塵

煤層注水是回采工作面最有效的防塵措施。水的除塵機(jī)理包括以下3個(gè)方面：

（1）濕潤(rùn)煤體內(nèi)的原生煤塵，使其失去飛揚(yáng)的能力；

（2）有效地包裹煤體的每個(gè)細(xì)小部分，當(dāng)煤體在開采中破碎時(shí)，避免細(xì)粒煤塵的飛揚(yáng)；

（3）水的濕潤(rùn)作用使煤體塑性增強(qiáng)，脆性減弱。當(dāng)煤體受外力作用時(shí)，許多脆性破碎變?yōu)樗苄孕巫�，因而大量減少了煤體被破碎為塵粒的可能性，降低了煤塵的產(chǎn)生量。

預(yù)防煤與瓦斯突出

研究和試驗(yàn)考察表明，注水濕潤(rùn)煤體，可使煤的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯變化，煤的彈性和強(qiáng)度減小，塑性增大，從而使巷道前方的壓力分布發(fā)生變化，即高壓力向煤體深部轉(zhuǎn)移，壓力集中系數(shù)減小。煤體濕潤(rùn)后，其透氣性也將成百上千倍的降低，水對(duì)瓦斯的運(yùn)動(dòng)起到明顯的阻礙效應(yīng)，煤中瓦斯涌出量和涌出速度都在大幅度下降。上述的各種變化，都表明注水濕潤(rùn)煤體，可以消除或降低煤層的突出危險(xiǎn)。

減小工作面回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?/p>

煤層注水對(duì)治理瓦斯的作用，不僅表現(xiàn)在預(yù)防煤與瓦斯突出，而且也表現(xiàn)在減小工作面生產(chǎn)時(shí)回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛龋�其原因�?個(gè)。

（1）濕潤(rùn)煤體中的水分對(duì)瓦斯的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用，使一部分瓦斯在煤體破壞后不涌入采掘空間而是隨煤體被運(yùn)出工作面。

（2）打孔破壞了煤體內(nèi)原有的煤－瓦斯體系的平衡，注水前后則形成了新的煤－瓦斯－水三相體系，體系的這些變化都會(huì)導(dǎo)致瓦斯的涌出。

防治沖擊地壓

煤層注水的卸壓原理是在高壓水流的沖擊作用下，使高壓水沖擊入煤體的層理、節(jié)理中，使煤體逐漸龜裂，產(chǎn)生較大裂隙，破壞煤體的整體性，使煤體脆性減弱，塑性增強(qiáng)，從而改變了煤體的物理力學(xué)性質(zhì)，使煤體失去了沖擊傾向性。煤體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中注入大量水之后，煤體在水的浸泡作用下，促使煤體塑性變形區(qū)增加，實(shí)現(xiàn)高應(yīng)力區(qū)向未注水軟化的煤體側(cè)轉(zhuǎn)移，降低了煤體的應(yīng)力集中程度，從而起到較好的防沖效果。煤層注水需使用ZSG-6煤層高壓注水表；

防火與降溫

分層法開采厚或特厚易燃煤層時(shí)，在放頂后，向采空區(qū)注水，或在放頂前用水遍灑放頂步距條帶，能起到防火作用。因?yàn)樽⑺�后煤體的導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量增大，使煤體的溫度不易升高，如果頂板為泥質(zhì)巖石，則此法效果更佳，注水（或?yàn)⑺�）后，冒落的矸石濕�?rùn)，膨脹成再生頂板，覆蓋浮煤，減少漏風(fēng)，從而抑制了采空區(qū)的浮煤氧化。陜西崔家溝礦和徐州大黃山礦采用此法防火均取得了良好效果。溫度較低的冷水注入煤體后，由于水有較大的比熱容和汽化潛熱，對(duì)高溫工作面的降溫也是有利的。

ZGS-6型高壓注水表-0538-2109678；13605383861

ZGS-6型高壓注水表是實(shí)施煤層注水防塵措施時(shí)必不可少的配套設(shè)備。外殼體采用高強(qiáng)度鋁合金,內(nèi)部采用合金銅,具有耐壓強(qiáng)度高、抗腐蝕能力強(qiáng)的特點(diǎn),可廣泛適用于煤礦各種水質(zhì)條件,在高壓水表的出水端設(shè)置有單向閥、可有效防止停注時(shí)鉆孔水倒流將煤粒等雜質(zhì)帶入水表內(nèi)部導(dǎo)致水表?yè)p壞。ZGS6型高壓水表為多流束凹葉輪速度式磁鋼傳動(dòng)干式水表，耐壓高，密封性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)字直讀，能同時(shí)顯示注入水量和注水壓力，可與不同壓力、不同流量的注水系統(tǒng)相配套。ZGS-6型高壓水表主要由水量數(shù)字顯示記數(shù)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及壓力表組成，進(jìn)入高壓水表的水在經(jīng)過(guò)葉輪組時(shí)推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，配置其間的磁力傳動(dòng)裝置帶動(dòng)水量數(shù)字顯示記數(shù)機(jī)構(gòu)記錄流經(jīng)水表的水量。

ZGS型高壓水表的技術(shù)參數(shù)：

高壓水表型號(hào)    ZGS-6

1、最大流量   12．0 m3／h

2、公稱流量 6．0m3／h

3、最小流量   0 .24m3／h

4、工作壓力    0-25 MPa

5、精度等級(jí)    2．5級(jí)

6、質(zhì)量 6.2 Kg

7、接頭：KJ10\KJ13\KJ16