煤矿安全 第三章.docx

科 目煤矿安全教 时2授课班级采矿八班课 题矿井综合防尘措施教学日期教学目的为了减少尘毒的危害，防止爆炸事故的发生，保证矿井安全生产，必须采取综合防尘的措施。让学生了解矿井防尘的一些方法。教学重点难点煤层注水，降尘除尘措施，煤尘爆炸的隔爆措施教学反思教研组长签字李乃芳教务处签字教 学 过 程第五节 矿井综合防尘措施一、减少煤尘生成量措施（一）煤层注水：在回采之前预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分，从而减少煤层开采过程煤尘的产尘量。1、煤层注水的减尘作用 ① 煤体内的裂隙中存在着原生煤尘，水进入后，可将原生煤尘湿润并粘结，使其在破碎时失去飞扬能力，从而有效地消除尘源； ② 水进入煤体内部，并使之均匀湿润。当煤体在开采中受到破碎时，绝大多数破碎面均有水存在，从而消除了细粒煤尘的飞扬，预防了浮尘的产生； ③ 水进入煤体后使其塑性增强，脆性减弱，改变了煤的物理力学性质，当煤体因开采而破碎时，脆性破碎变为塑性变形，因而减少了煤尘的产生量。教 学 过 程3、注水系统：静压注水系统和动压注水系统。4、注水设备：钻机、水泵、封孔器、分流器及水表等。5、注水参数： ① 注水压力 注水压力的高低取决于煤层透水性的强弱和钻孔的注水速度。适宜的注水压力是：通过调节注水流量使其不超过地层压力而高于煤层的瓦斯压力。 ② 注水速度(注水流量) 注水速度是指单位时间内的注水量。注水速度是影响煤体湿润效果及决定注水时间的主要因素，钻孔的注水速度随钻孔长度、孔径和注水压力的不同而增减。一般来说，小流量注水对煤层湿润效果最好。③ 注水量 注水量是影响煤体湿润程度和降尘效果的主要因素。一般来说，中厚煤层的吨煤注水量为0.015～0.03m3/ｔ；厚煤层为0.025～0.04m3/ｔ。 ④ 注水时间 每个钻孔的注水时间与钻孔注水量成正比，与注水速度成反比。在实际注水中，常把在预定的湿润范围内的煤壁出现均匀“出汗”(渗出水珠)的现象，作为判断煤体是否全面湿润的辅助方法。 6、影响煤层注水效果的因素（1）煤的裂隙和孔隙的发育程度 裂隙和孔隙的发育程度不同，注水效果差异也较大。煤体的裂隙越发育则越易注水。煤体的孔隙发育程度一般用孔隙率表示，系指孔隙的总体积与煤的总体积的百分比。根据实测资料，当煤层的孔隙率小于4%时，煤层的透水性较差。（2）上履岩层压力及支承压力 地压的集中程度与煤层的埋藏深度有关，煤层埋藏越深则地层压力越大，而裂隙和孔隙变得更小，导致透水性能降低，因而随着矿井开采深度的增加，要取得良好的煤体湿润效果，需要提高注水压力。在长壁工作面的超前集中应力带以及其它大面积采空区附近的集中应力带，因承受的压力增教 学 过 程高，其煤体的孔隙率与受采动影响的煤体相比，要小60%～70％，减弱了煤的透水性 。（3）液体性质的影响 煤是极性小的物质，水是极性大的物质，两者之间极性差越小，越易湿润。为了降低水的表面张力，减小水的极性，提高对煤的湿润效果，可以在水中添加表面活性剂。阳泉一矿在注水时加入0.5%浓度的洗衣粉，注水速度比原来提高24%。 （4） 煤层内的瓦斯压力 煤层内的瓦斯压力是注水的附加阻力。水压克服瓦斯压力后才是注水的有效压力，所以在瓦斯压力大的煤层中注水时，往往要提高注水压力，以保证湿润效果。（5）注水参数的影响 煤层注水参数是指注水压力、注水速度、注水量和注水时间。注水量或煤的水分增量是煤层注水效果的标志，也是决定煤层注水除尘率高低的重要因素，通常，注水量或煤的水分增量变化在50%到80%之间，注水量和煤的水分增量都和煤层的渗透性、注水压力、注水速度和注水时间有关。7．煤层注水的方法（1）短钻孔注水在工作面采煤之前，垂直或斜交工作面打注水孔，钻孔深度一般稍长于循环进度0.3m，孔间距一般为1.5~2m。（2）长钻孔注水是在采煤工作面进、回风巷内，超前工作面布置钻孔向煤体注水。（3）煤层注水综合效果煤层注水除具有良好的防尘作用外，还有利于排放煤层瓦斯 、预防冲击地压、有利于落煤等综合效果。（二）采空区灌水厚煤层分层开采垮落法管理顶板时，可采用在上一分层采空区内灌水，对下一分层进行湿润。教 学 过 程（三）水封爆破、水炮泥（1）水封爆破。水封爆破就是在工作面打好炮眼后，先注入压力不超过4.903×106Pa(50kg/cm2)的高压水，使之沿煤层节理、裂隙渗透，直到煤壁见水为止。然后装入防水炸药，再将注水器插入炮眼进行水封，如下图所示。（2）水炮泥 水炮泥是用装水塑料袋填于炮眼内代替粘土使用。 水炮泥的形式有两种：一种是刀把型的人工结扎封口水炮泥