李永武

(新疆工程学院采矿工程系)



煤层注水软化工艺基础试验分析

李永武

(新疆工程学院采矿工程系)

摘要以小红沟煤矿煤层为取样煤层，对煤样进行了含水率、吸水率和空隙率测定，并通过超声波试验和单轴抗压试验，分析了该矿煤样的水力学特性、在水作用下的力学性质变化以及在不同含水率下的破坏状态。上述试验得出的煤层力学参数，可为煤层注水软化工艺研究提供基础数据。

关键词煤层注水软化工艺水力特性煤层力学参数

综放开采作为一种经济、安全、高效的开采方式，已得到了广泛应用，但煤层综放开采过程中，顶煤在受到煤体自重、矿山压力及支架反复支撑的共同作用下易发生破坏、垮落形成松散无规则的块体堆，但遇到坚硬特厚煤层时，仅靠上述作用不足以使硬度较大的顶煤达到放出要求的破碎程度，顶煤的自然跨落困难，放顶煤采出率也会随之下降，为此，有必要对顶煤进行人工预先弱化处理。弱化顶煤方法较多，其中水压致裂是坚硬厚煤层综采放顶煤中顶煤软化的关键技术，具有安全、环保、高效、经济的优点，应用较广泛[1-3]。水力致裂顶煤是通过钻孔向煤体预注高压水，利用压力水对弱面的压裂、冲刷、楔入作用 (水楔作用)以及水对煤体的物理、化学作用，使煤体扩大原有裂隙、产生新的裂隙，破坏煤体整体性，降低其强度。 新疆小红沟煤矿煤层为急倾斜特厚煤层，采用水平分段放顶煤法开采，鉴于顶煤坚硬(煤层局部硬度系数为2～3)，冒放困难，因此，研究小红沟煤矿煤层注水软化特性及注水参数，对解决该矿的难冒放问题，提高采出率具有重要意义。……