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第４期华正凡刘斌于可伟等基于理论分析和数值模拟的煤矿超前低压注水降尘方法研究６７

基于理论分析和数值模拟的煤矿超前

低压注水降尘方法研究

１１１１２

华正凡，刘斌，于可伟，张磊，陈登峰

（１．陕西华彬雅店煤业有限公司，陕西咸阳７１３５００；

２．西安科技大学能源学院，陕西西安７１００５４）

摘要：煤矿开采时工作面与巷道产生的大量粉尘，一直以来严重威胁着工作人员的健康。依据工

作面煤壁前方煤体存在应力集中区条件，针对煤层开采时粉尘问题，提出两巷超前低压注水降尘创

新方法。通过理论分析和数值模拟，建立注水降尘物理模型，研究了注水降尘工作面的超前布置方

式和低压注水时的合理控压。结果表明，充分发挥应力集中区作用，确定两巷注水的超前距离应大

于１４ｍ；分析注水水压与孔隙水压力的影响，得到注水水压与煤层湿润半径的函数关系，确定该煤

层条件下低压控制范围应在３～６ＭＰａ和注水钻孔布置间距应在３～７ｍ。煤矿超前低压注水降尘

创新方法适用于不同层厚条件时的降尘工作，相对于工作面注水和高压注水时其安全性较高且低

压注水成本较低，依据煤层注水降尘效果的判断标准，检验该方法是可行的，并对工作面降尘产生

良好的效果。

关键词：超前布置；低压控制；数值模拟；湿润半径；注水降尘

中图分类号：ＴＤ７１４．４文献标志码：Ｂ文章编号：１６７１－７４９Ｘ（２０２５）０４－００６７－０６

ＤＯＩ：１０．２０１２０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１６７１－７４９ｘ．２０２５．０４１３

Ｃｏａｌｍｉｎｅｄｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌｗｉｔｈａｄｖａｎｃｅｄｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｔｅｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎ

ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

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牗１．ＳｈａａｎｘｉＨｕａｂｉｎＹａｄｉａｎＣｏａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．牞Ｌｔｄ．牞Ｘｉａｎｙａｎｇ７１３５００牞Ｃｈｉｎａ牷

２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ牞ＸｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ牞Ｘｉａｎ７１００５４牞Ｃｈｉｎａ牘

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