一种煤层注水方法与流程

本发明涉及煤矿井下注水，具体地，涉及一种煤层注水方法。

背景技术：

1、煤矿采煤工作面在回采过程中会产生大量煤尘，煤层注水作为一种治理煤矿井下灾害的综合性技术措施，既可以降低采掘过程中产生的煤尘，也能有效预防煤与瓦斯突出和其他煤体动力灾害的发生。目前煤层注水仍需利用人工操作，注水量和注水时间依靠操作人员经验判断，无法实现精准控制注水量、有效保证并判断注水效果。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种煤层注水方法，该煤层注水方法能够精准控制注水量，保证注水效果。

2、本发明实施例的煤层注水方法，包括以下步骤：

3、s1、将封孔器插入至钻孔内，设定预设注水时间t或者预设有效湿润半径r；

4、s2、向封孔器内注水，并监测注水管路端的压力值pk，煤层中的水压值pk趋于稳定则暂停注水，记录注水时间t注，以使注入煤体的水向周围扩散润湿，记录阶段注水有效湿润半径ri；

5、s3、记录水在煤体中扩散润湿时间ti，增加注水压力值至0.1+pk+pg，重新注水，其中，pg为煤层瓦斯绝对压力；

6、s4、重复步骤s2和s3；

7、s5、扩散润湿时间ti的总和与注水时间t注的和大于或等于预设注水时间t，或者，阶段注水有效湿润半径ri的总和大于或等于预设有效湿润半径r，停止注水。

8、本发明实施例的煤层注水方法能够根据扩散润湿时间ti与阶段注水有效湿润半径ri判断钻孔内的注水效果是否达标，有效地提高了施工效率，解放了劳动力，同时还能减少了水资源浪费，提高了注水效果。

9、在一些实施例中，在步骤s2中，利用注水泵向封孔器内注水，且初始阶段注水压力为0.1+pg。

10、在一些实施例中，在步骤s2中：

11、钻孔注水量其中，δw为煤层注水前后煤体含水率差；l钻孔为钻孔长度；ρ为煤体密度；k为漏水备用系数，取1.05；

12、钻孔每阶段注水量其中，q为向钻孔注水的瞬时流量；t为每阶段注水持续时间；

13、根据钻孔注水量l和每阶段注水量li可得：

14、在一些实施例中，在步骤s2中：

15、根据阶段注水有效润湿半径计算得出注水完成后有效湿润半径

16、在一些实施例中，在步骤s2中：

17、根据阶段注水有效湿润半径ri的计算公式可得，其中，r0为钻孔半径、为煤体孔隙率。

18、在一些实施例中，在步骤s2中，利用压力计监测煤层中的水压力。

19、在一些实施例中，在步骤s2中，利用流量阀监控注水口的注水流量。

20、在一些实施例中，所述封孔器为橡胶封孔器，在步骤s2中，向所述封孔器内注水，所述封孔器膨胀以封堵钻孔。

21、在一些实施例中，还包括以下步骤：

22、s6、打开封孔器的泄压阀；

23、s7、封孔器恢复至初始状态，拔出封孔器。

技术特征：

1.一种煤层注水方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的煤层注水方法，其特征在于，在步骤s2中，利用注水泵向钻孔内注水，且初始阶段注水压力为0.1+pg。

3.根据权利要求2所述的煤层注水方法，其特征在于，在步骤s2中：

4.根据权利要求3所述的煤层注水方法，其特征在于，在步骤s4中：

5.根据权利要求3所述的煤层注水方法，其特征在于，在步骤s2中：

6.根据权利要求1所述的煤层注水方法，其特征在于，在步骤s2中，利用压力计监测煤层中的水压力。

7.根据权利要求1所述的煤层注水方法，其特征在于，在步骤s2中，利用流量阀监控注水口的注水流量。

8.根据权利要求1所述的煤层注水方法，其特征在于，所述封孔器为橡胶封孔器，在步骤s2中，向所述封孔器内注水，所述封孔器膨胀以封堵钻孔。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的煤层注水方法，其特征在于，还包括以下步骤：

技术总结本发明提出一种煤层注水方法，所述煤层注水方法包括以下步骤：将封孔器插入至钻孔内，设定预设注水时间T或者预设有效湿润半径R，向钻孔内注水，并监测煤层中的水压值P<subgt;k</subgt;，煤层中的水压值P<subgt;k</subgt;趋于稳定则暂停注水，记录注水时间T<subgt;注</subgt;，记录阶段注水有效湿润半径R<subgt;i</subgt;，记录水在煤体中扩散润湿时间T<subgt;i</subgt;，增加注水压力值至P<subgt;k</subgt;+P<subgt;g</subgt;，重新注水，扩散润湿时间T<subgt;i</subgt;的总和与注水时间T<subgt;注</subgt;的和大于或等于预设注水时间T，或者，阶段注水有效湿润半径R<subgt;i</subgt;的总和大于或等于预设有效湿润半径R，停止注水。本发明的煤层注水方法提高了施工效率，解放了劳动力，还能减少了水资源浪费，提高了注水效果。技术研发人员：薛文涛,舒龙勇,李阳,刘春刚,凡永鹏,宋鑫,李奇贤,刘度,陈瑞峰,郝建峰,秦晓晶,丁林林,陈岳振,张宏杰,张建军,周致翔受保护的技术使用者：煤炭科学技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9