【正文】 入的壓力、水量進行記錄。第五部分 煤層注水軟化項目實施計劃為保障煤層注水軟化項目實施順利，礦井成立科技項目實施小組，同時對主要參與的科區(qū)進行分工，項目制定制定的實施計劃，在項目實施不同階段對各項數(shù)據(jù)的進行采集，以為后期實驗提供科學的依據(jù)。 礦井注水為軟化硬煤層，使其產(chǎn)生裂隙，固采用高壓注水方式，目前，礦井水的靜壓為2—3MPa,無法破碎煤體，所以需要進行加壓，根據(jù)煤層情況，選取注水壓力為≥12MPa。②、注水時間每個注水孔直到注水壓力沒有大的變化，煤體全部被水浸泡（根據(jù)葦煤實驗數(shù)據(jù)，需要7——8天的時間，煤體的水分不會增加，在小紅溝煤礦根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定）③、注水壓力。同時考慮到煤層階段高度和距離施工中排煤末等因素，傾角3176。煤層厚度、煤層傾角、煤層硬度、煤層弱層理面和夾矸位置等因素。（在施工中，注水孔盡量水平，孔內煤末能倒出即可），注水孔水平長度70米，間距6米。考慮到封孔器與鉆孔相匹配，同時能夠承受一定的壓力。注水平臺工程施工在+618B1+2煤層工作面距離石門300米為位置，施工兩個注水平臺，人為把27米的階段高度劃分為3個小分層，每個分層為9米，具體為：由B2皮帶巷向北施工一個天槽，在天槽上方施工一個注水平臺，第一平臺標高為+627m，在第一個注水平臺上向東施工一個天槽，在天槽上方施工第二個注水平臺，第二注水平臺的標高+。鉆孔必須在架前施工，由于煤壁沒有防護設施，煤壁的突然垮落，給施工人員帶來一定危險。所以在頂煤打鉆孔、裝藥和爆破為重要工序，然而在打眼工序上需要大量時間，有時會出現(xiàn)工作面架后無煤，工作面正處在打眼裝藥工作中，這就使生產(chǎn)處于暫停狀態(tài)，必須讓該工序結束后才能進刀出煤。第三章 現(xiàn)采煤工藝存在問題回采工作面采用炸藥爆破方式進行落煤，違背《煤礦安全規(guī)程》第六十八條第三款規(guī)定：嚴禁在工作面內采用炸藥爆破方法處理頂煤、頂板及卡在放煤口的大塊煤（矸）。支護工藝：工作面采用掩護支撐式液壓支架支護，支架選型必須經(jīng)過計算強度是否符合要求。炮頭聯(lián)接線全部短接，并用膠布包裹好，用紙殼包好塞入孔內，并作好記號，等到炮位到位時降架拉出炮線重新接線即可。爆破孔采用巖石電鉆平行煤層傾角向上打Ф100mm炮眼爆破松動煤體，鉆眼深度根據(jù)分層高度確定。⑤推前溜：斜切做完后，根據(jù)斜切情況將前部刮板輸送機推出，前部刮板輸送機必須調直，成一條直線。③移架：當采煤機開始割頂煤時，滯后采煤機3m，2副支架的距離開始移架，移架時先將所移支架相鄰兩副支架的推移千斤伸出，將前部刮板輸送機向前頂，降低所移支架的立柱，將支架推溜千斤往回收，從而將支架前移，達到規(guī)定范圍后將支架升起，再移另一副支架，要求支架必須排列整齊，達到規(guī)定初撐力。（附+618B1+2綜采工作面巷道布置圖）第二章 采煤工藝一、采煤工藝（一）、采煤工藝流程（二）、采煤工藝詳述進刀工藝：割煤→拉后溜→移架→斜切進刀→推前溜①割煤：采煤機啟動直接割煤，割至機頭處后開始翻刀割頂煤，直接由機頭割至機尾，必須保持頂板平直，到機尾后滾筒下調，開始割底煤。工作面設計走向長度1250米（截止10月19日，剩余長度510米），階段高度27米（，），煤層傾角為87176。因礦井沒有尋找到合適的注水藥劑，礦井僅用水進行煤層注水軟化試驗，這一定程度上影響注水試驗效果。再加上泵容易壞，煤層注水壓力在5MPa左右（幾乎為靜壓注水），致使不能很好破壞煤體。注水孔由軌道巷向皮帶巷鉆設（穿煤層方式），由于煤層裂隙多，層理發(fā)育，注水順裂隙泄漏，泄壓。每一輪注水鉆孔為4個仰孔、2個水平孔，共施工20個注水孔。和60176。礦井安全系數(shù)提高煤層注水軟化后，頂煤冒落性將提高，工作面能實現(xiàn)均勻放煤，有效防止頂煤大面積突然垮落，造成大量的氣體涌出，同時煤層注水能有效抑制煤塵產(chǎn)生、減弱沖擊性地壓產(chǎn)生，有效預防煤層自燃的發(fā)生，全面改善安全狀況。預防煤層自燃煤層注水后，采空區(qū)內的遺煤含水量增大,煤體的導熱系數(shù)和熱容量增大,使遺煤的溫度不易升高,從而延長了自燃發(fā)火時間,避免自燃火災的發(fā)生，對防滅火工作起到一定預防作用。在前期試驗，工作面仍然通過頂煤松動爆破方式，在后期技術成熟后將逐漸取消炸藥的使用。當煤體受到外力作用時,脆性破壞變?yōu)樗苄宰冃?減少了煤被破碎為塵粒的可能,降低了煤塵的產(chǎn)生量。對于向烏魯木齊礦區(qū)急傾斜煤層頂煤傳統(tǒng)爆破開采是一次挑戰(zhàn)，由于放頂煤階段高度高，為此尋求一種新的頂煤破碎方法，采用煤層注水軟化方式逐步取消炸藥爆破，礦井首先借見其它礦井對硬煤層注水軟化經(jīng)驗，以降低硬煤層硬度和增加煤層裂隙為突破口，通過使高壓水流對煤體進行預裂,破碎,破壞煤體的物理性質，同時超前預爆破方式或利用礦山壓力和液壓支架的反復支撐作用對頂煤進行破碎，提高頂煤冒放性，從而逐漸取消工作面鉆孔爆破，實現(xiàn)工作面的連續(xù)生產(chǎn)，實現(xiàn)真正的安全高效生產(chǎn)。第二部分 礦井實施煤層注水軟化技術必要性第一章 綜采放頂煤開采方法發(fā)展趨勢特厚煤層放頂煤開采，是近十幾年逐漸發(fā)展起來的一種新的開采技術，在條件適宜時，放頂煤具有高產(chǎn)高效，低耗安全，掘進率低，系統(tǒng)簡單，成本低，效益好等優(yōu)點，是實現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的主要技術途徑之一。頂?shù)装澹簜雾敒樘抠|泥巖或泥巖，～，直接頂為粉砂巖或砂質泥巖，老頂為粉砂巖，細砂巖或中砂巖，偽底為炭質泥巖或泥巖，直接底為粉砂巖。偽底為泥巖或炭質泥巖，～，直接底為粉砂巖，很少隨煤層垮落?！?9176。、。54′。46′北緯43176。這幾年，礦井對提升運輸和通風等主要生產(chǎn)系統(tǒng)的技術改造，目前礦井已具備135萬噸/年生產(chǎn)能力。其主采一、二組煤的性質：一組煤（B1～2）：，傾角87176。頂?shù)装澹簜雾敒樘抠|泥巖，～，直接頂為粉砂巖或砂質泥巖，～5米，老頂為粉砂巖，細砂巖或厚砂巖。夾矸4～12層，全井田范圍穩(wěn)定可采。煤容易自燃，自燃發(fā)火期為3～6個月，最短的發(fā)火期為58天。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第六十八條第三款最新規(guī)定：嚴禁在工作面內采用炸藥爆破方法處理頂煤、頂板及卡在放煤口的大塊煤（矸）。%，為解決粉塵危害，礦井引進新的設備和工藝，如架后放煤噴霧、架前移架噴霧，電控噴霧和GE藥劑防塵技術，但還是不能根本上從源頭遏制煤塵產(chǎn)生，礦井通過煤層注水軟化技術對煤體的內部預先均勻濕潤，水通過孔隙對煤塵進行包裹，使其失去飛揚能力,同時煤層高壓注水使?jié)駶櫭旱乃苄栽鰪?脆性減弱。為了避免工作面采用炸藥爆破方式，對工作面頂煤和夾矸實行超前預注水軟化，破壞煤層的節(jié)理，使煤體的物理性質發(fā)生變化，讓煤體脆性減弱，塑性增強，使堅硬頂煤容易冒落，從而達到工作面連續(xù)割煤，實現(xiàn)安全高效開采。抑制工作面瓦斯的涌出在煤層注水過程，水從煤體的裂隙和孔隙中擠走大量的游離沼氣,同時使吸附狀態(tài)的沼氣稀釋，延遲釋放的時間,大大降低了煤層開采時的沼氣泄出量。噸煤成本將降低，同時煤體注水軟化后，煤體的物理性質發(fā)生了變化，采煤機能很容易進行切割，特別是工作面的夾矸，不在需要用爆破的手段進行預裂，這將大大降低采煤機截齒的消耗。+618B1+2煤層注水軟化試驗，注水鉆孔由B2進風巷向B1回風巷施工,其中每組3個注水孔，其中兩個仰孔，分別與水平成40176。每組仰孔間距為10米，兩水平孔間距為20米，每組仰孔與水平孔間距為5米。由于試驗過程注水孔間距不適宜和注水水量不均勻等影響，造成原煤含水量增加8%左右，煤質降低；同時由于注水不均勻，造成部分區(qū)域煤體破壞嚴重，在人工鉆孔施工過程中，部分鉆孔變形，對裝藥帶來一定的困難，礦井對煤層注水試驗不連續(xù)性、注水壓力等影響，煤體軟化效果整體不很明顯，在頂煤爆破后，架后大塊煤炭依然存在.三、煤層注水試驗中存在的問題煤層注水軟化鉆孔布置不合理。在是設備選型上，由于沒有專用注水泵，無法實現(xiàn)高壓力和低流量的要求。 試驗中沒有找到合適的軟化劑。工作面兩順槽巷道沿煤層頂?shù)装宀贾?。同時在軌道巷安裝1副ZCH9030/19/35型超前支護架。②拉后溜：采煤機割煤過程中將后部刮板輸送機拉回，拉溜時根據(jù)后部刮板輸送機與轉載機搭接情況決定由機頭向機尾拉還是由機尾向機頭拉移，如果搭接過多就由機頭向機尾拉，如搭接不上則由機尾向機頭拉移，原則上是交替進行，以保證搭接合理。溜子逐漸調斜推入，在采煤機側10米處時推到位，溜子調斜后，采煤機開始割煤進入，正好到10米處時煤機滾筒整體進入煤壁。爆破孔插花布置，既本次布置為8，下次就為9，這樣可以保證有較好的爆破效果。裝藥時使用1寸鋼管制作的炮桿將藥卷往上頂，炮眼采用牛皮紙制成跟藥卷同規(guī)格的紙袋裝上黃土進行封堵，炮眼封堵長度不得低于2米。采煤機在進刀兩個循環(huán)中開始放頂煤，放煤方法采用由底板向頂板方向依次多輪間隔式放煤， 即（即5......6......），反復多次放煤，每次放煤量不宜過大，時間不宜超過10分鐘，放煤口出現(xiàn)矸石時應停止放煤。運煤工藝：機采部分由采煤機滾筒螺旋葉片自行裝入前部刮板運輸機，頂煤通過液壓支架尾梁擺動及后插板伸縮放入后部溜子，前、后部溜子裝運的落煤通過皮帶巷的轉載機輸送到可伸縮皮帶機轉運至溜煤眼再通過分層石門皮帶運輸機運送到溜煤眼到集中煤倉。由于綜采放頂煤以頂煤爆破落煤為主，進刀割煤為輔。鉆孔施工中存在一定的危險性，同時職工的勞