新桥矿憎水煤层注水降尘关键技术与应用

发布时间：2021-03-27 20:03

  针对新桥煤矿采掘工作面的煤层干燥、粉尘含量高、煤尘吸水性差等问题,采用实验分析、数值模拟及工业性试验等方法,分析并选定湿润剂的种类,研究了湿润剂的浓度和注水压力对煤层湿润效果的影响规律,探索了引射流体粘度对水喷射泵添加比例的影响,进而改进了湿润剂添加装置,并在新桥煤矿综采及综掘工作面进行了工业性试验。取得的主要成果如下:(1)分析了不同种类湿润剂的煤样浸润效果,选定了仲烷基磺酸钠作为专用湿润剂,揭示了湿润剂浓度对煤层湿润效果的影响规律为:随着湿润剂浓度的增大,煤层吸水率上升,溶液表面张力逐渐下降,反向渗透率及煤尘沉降速率升高,煤层产尘能力和呼吸性粉尘比例呈下降趋势。(2)得出了注水压力与煤层的吸水率、煤层的产尘量及呼吸性粉尘的产生量之间的关系:随着注水压力的加大,煤层的吸水率提高,煤层的产尘量以及呼吸性粉尘的产生量降低。(3)分析得出引射流体粘度增加将引起引射器的引射系数的减小和流动阻力的增加;总结了水力引射器背压影响因素及其影响规律,得出水力引射器的背压随着工作流体压力及流量增加而增加,随着引射系数的增加而降低;进而修正了水力引射器相关参数,改进了湿润剂添加装置。(4)在新桥矿2501综采工作面和2303轨道顺槽综掘工作面开展了工业性试验,确定了基于采掘工作面前方应力峰值的煤层注水位置,分析了采掘工作面在不同注水压力、不同湿润剂浓度条件下的湿润半径及注水降尘效率,得到了煤层注水工艺参数,取得了较好的应用效果。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD714.4

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本文编号：2703410