在进行煤层注水方式的选择时,首先,要考虑岩石压力的影响。长壁工作面采场受地压作用,在工作面前方形成了卸压带、集中应力带和常压带。短孔注水在卸压带中进行,深孔注水在集中应力带中进行,长孑L注水在常压带中进行。卸压带煤体次生裂隙发育,透水性强,注水压力要求较低;集中应力带裂隙不发育,孔隙率低,透水性弱,要求较高的注水压力;常压带煤体未受采动影响,只有原生裂隙和孔隙,注水压力一般低于深孔注水要求。
其次,要考虑煤层厚度、煤层倾角、有无断层、围岩性质及采煤工艺、作业组织方式等。
三种注水方式的适用条件:
(1)短孔注水。对于煤层赋存不稳定、地质构造复杂、煤层薄(小于0.7 m)、产量较低的采煤工作面,或者顶、底板岩性易吸水膨胀而影响顶板控制的工作面,采用短孔注水较合理。这种注水方式要求水压低,工艺设备简单;它的缺点是钻孔数量多、湿润范围小、钻孔长度短、易跑水,且钻孔注水必须在准备班进行,容易与回采发生矛盾,对生产能力高的工作面不适用,加之注水效果不如另外两种,所以正规工作面已很少采用。
(2)深孔注水。由于钻孔较长,要求煤层赋存稳定。它具有适应顶、底板吸水膨胀等特点。与短孔注水相比较,深孑L注水钻孑L数量少,湿润范围较大且均匀,国外采用较多;但注水压力要求高,注水工艺设备较复杂,而且采用这种方式的前提是采煤循环中要有准备班。
(3)长孔注水。一般认为长孔注水是一种先进的注水方式,它能湿润较大区域的煤体,注水时间长,煤体湿润均匀,注水与回采互不干扰。缺点是钻孔难度较大,定向打孔困难,对地质条件变化的适应性差。这种方法被国内外广泛采用。
煤层注水是国内外煤矿广泛采用的最积极、最有效的防尘措施。《煤矿安全规程》规定,采煤工作面应采取煤层注水防尘措施,有下列情况之一的除外:
(1)围岩有严重吸水膨胀性质、注水后易造成顶板垮塌或底板变形,或者地质情况复杂、顶板破坏严重,注水后影响采煤安全的煤层。
(2)注水后会影响采煤安全或造成劳动条件恶化的薄煤层。
(3)原有自然水分或防灭火灌浆后水分大于4%的煤层。
4)孔隙率小于4%的煤层。
(5)煤层很松软、破碎,打钻孔时易塌孔、难成孔的煤层。
(6)采用下行垮落法开采近距离煤层群或分层开采厚煤层,上层或上分层的采空区采取灌水防尘措施时的下一层或下一分层。 2100433B