發(fā)布時間：2017-08-14 18:13

  本文關鍵詞：綜放工作面混合注水降塵技術研究

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【摘要】：隨著采煤機械化程度的不斷提高,高效、大功率采煤機的使用,使得采煤工作面粉塵濃度在大幅度增加,尤其是綜放工作面產(chǎn)塵量最大,粉塵濃度較高。因此,進行綜放面煤層注水降塵技術研究,對于降低工作面粉塵濃度,改善工作面工作環(huán)境,建設安全、高效礦井具有重要意義。本文以晉煤集團趙莊二號井為試驗礦井,通過實驗室測試、現(xiàn)場試驗、數(shù)值擬合、數(shù)據(jù)分析的方法對混合注水降塵工藝及參數(shù)進行研究,進一步優(yōu)化注水參數(shù),完善注水工藝。首先通過現(xiàn)場取樣對趙莊二號井3#煤層含水率、吸水性、孔隙率、堅固性系數(shù)進行參數(shù)測定,結(jié)合相關標準進行煤層可注性判定,結(jié)果表明3#煤層為可注水煤層。在分析煤層注水降塵機理的基礎上,研究了動壓、靜壓注水原理及混合注水的特點,提出了合理的混合注水方式。通過數(shù)據(jù)分析確定了最大脈沖注水壓力,模擬得出注水壓力與注水流量的關系函數(shù);整個注水過程中,當動壓、靜壓累計注水時間相等時注水量相對最大;總結(jié)了靜壓注水時間與流量的變化關系;確定了動、靜壓轉(zhuǎn)換的方法及原則;結(jié)合工作面超前支承壓力及注水流量對超前注水區(qū)域進行了分區(qū)劃分,得出了工作面最佳注水區(qū)域。通過考察注水潤濕半徑,得出鉆孔平均潤濕半徑為5.3m,確定鉆孔最佳間距為10m。注水過程中添加潤濕劑,能夠提高煤層注水速率,擴大潤濕范圍。在1302工作面進行工業(yè)性推廣應用,結(jié)果表明:注水后,煤體水分平均約為4.06%,相比注水前增加了1.61%,總粉塵濃度平均降低了57.60%,呼吸性粉塵濃度平均降低了56.46%,降塵潤濕效果顯著,有效的改善了工作面粉塵濃度。
【關鍵詞】：綜放工作面 混合注水 粉塵濃度 注水參數(shù)
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD714.4
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 煤層注水在國外的發(fā)展12-13
• 1.2.2 煤層注水在國內(nèi)的研究成果13-14
• 1.3 研究內(nèi)容及技術路線14-17
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 本文技術路線15-17
• 2 3#煤層基礎參數(shù)測試及可注性評價17-25
• 2.1 3#煤層基礎參數(shù)測定17-23
• 2.1.1 煤樣的制取17
• 2.1.2 煤體含水率的測定17-18
• 2.1.3 煤體吸水率的測定18-20
• 2.1.4 煤體孔隙率的測定20-21
• 2.1.5 煤的堅固性系數(shù)測定21-22
• 2.1.6 3#煤層基本物理力學性質(zhì)測定22-23
• 2.2 煤體可注性評價23
• 2.3 本章小結(jié)23-25
• 3 煤層注水機理及注水方式研究25-37
• 3.1 水在煤層中的潤濕過程25-27
• 3.1.1 沾濕過程25-26
• 3.1.2 粘附潤濕過程26
• 3.1.3 鋪展?jié)櫇襁^程26-27
• 3.2 水在煤體中的運動動力及狀態(tài)27-30
• 3.2.1 水在煤體中的運動的動力27-28
• 3.2.2 水在煤體中的運動狀態(tài)28-30
• 3.3 煤層注水降塵機理30-31
• 3.4 注水方式研究31-35
• 3.4.1 注水方式分類31-32
• 3.4.2 混合注水方式研究32-35
• 3.5 本章小結(jié)35-37
• 4 動靜壓混合注水參數(shù)研究優(yōu)化37-69
• 4.1 最大脈沖注水壓力的確定37-48
• 4.1.1 注水壓力與注水流量數(shù)值擬合37-44
• 4.1.2 注水壓力與注水時間關系研究44-48
• 4.2 動靜壓注水時間與注水量的關系48-52
• 4.3 靜壓注水時間與注水流量規(guī)律研究52-54
• 4.4 注水間隔時間確定54-57
• 4.5 最佳注水區(qū)域的確定57-62
• 4.5.1 1303工作面超前支承壓力測定57-59
• 4.5.2 注水區(qū)域與注水量、注水流量關系研究59-61
• 4.5.3 注水區(qū)域分區(qū)特征61-62
• 4.6 潤濕劑選擇及注水效果分析62-66
• 4.6.1 潤濕劑的選擇62-64
• 4.6.2 潤濕劑對注水效果的影響64-66
• 4.7 潤濕半徑考察66-67
• 4.8 本章小結(jié)67-69
• 5 1302綜放工作面煤層注水試驗研究69-85
• 5.1 試驗礦井工作面概況69-70
• 5.2 注水鉆孔參數(shù)70-72
• 5.2.1 鉆孔布置方式70-71
• 5.2.2 鉆孔傾角及孔徑71
• 5.2.3 鉆孔長度71-72
• 5.2.4 鉆孔間距72
• 5.2.5 注水超前工作面距離72
• 5.3 注水工藝參數(shù)72-74
• 5.3.1 注水方式72
• 5.3.2 單孔注水量72-73
• 5.3.3 最大脈沖壓力確定73
• 5.3.4 注水時間分配73
• 5.3.5 注水流量調(diào)控73-74
• 5.4 封孔工藝及設備74-76
• 5.5 注水系統(tǒng)布置及施工方法76-79
• 5.5.1 注水管路聯(lián)接76-78
• 5.5.2 注水施工方法78-79
• 5.6 注水效果考察79-83
• 5.6.1 降塵效果考察79-81
• 5.6.2 含水率測定81-83
• 5.7 本章小結(jié)83-85
• 6 結(jié)論與展望85-89
• 6.1 主要結(jié)論85-87
• 6.2 不足與展望87-89
• 參考文獻89-93
• 作者簡歷93-94
• 學位論文數(shù)據(jù)集94

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1 張廣清;陳勉;王群立;;泥頁巖地層水井套管載荷、臨界注水時間確定[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2006年08期

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1 袁廣玉;綜放工作面混合注水降塵技術研究[D];河南理工大學;2014年

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本文編號：674006