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3煤层注水对各种灾害的治理效果分析

煤层注水对防治冲击地压、防尘、防火降温和软化顶煤提高回采率等都起着很重要的作用。现分述如下。

3.1煤层注水防治冲击地压

煤层注水是一种防治冲击地压的非常有效的措施，它通过注水软化煤体，改变煤体的结构和物理力学性质，来改善煤层开采过程中能量释放的均匀性，瞬时性和稳定性，达到防治冲击地压的目的。

3.1.1某矿注水前后冲击性分析

煤体在受力时聚积弹性能并产生冲击式破坏的能力是煤岩介质的固有属性，称为冲击倾向。煤层产生冲击地压主要与煤层地质，顶底板条件，开采方法，煤的强度，弹性，内聚力内摩擦角等有关系。若煤的强度、弹性、内聚力、内摩擦角等较小，而破坏过程较缓慢，塑性大，其冲击倾向就小。而煤层注水湿润煤体后，就可以降低强度，内摩擦角等，使煤体显著塑化，从而降低其冲击倾向。表l为某矿注水前后各参数的值。

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通过上述测试数据表明，煤的弹性模量降低44.8%，C(单轴抗压强度)、列内摩擦角)值分别降低11.2%和70.6%。煤层注水后既降低了煤体的应力集中程度，又扩大了煤壁前方应力降低区的宽度，从而增加了低抗破坏的侧向阻力，另外上覆岩层在未开采前与煤体是同一力学体系，两者相互制约又相互作用。上覆岩层应力分布特性对冲击地压起着非常重要的作用。煤层注水后，可使岩层中应力集中峰值向深部移动，分布范围加大，峰值降低，因此工作面附近一定范围内的应力下降，这种变化使顶板断裂位置向煤壁前方转移，降低了周期来压对工作面煤壁的影响，减少了顶板来压诱发冲击地压的可能性。此外，煤层注水软化煤体后，使煤体的能量释放速度显著下降，破坏形式趋于缓慢，显著改善了煤体破坏时能量释放的稳定性。

通过测试表明，煤体强度下降与注水时间呈负指数关系，因此采用长时间小流量注水，宜于降低

煤体强度。

综上所述，煤层注水软化煤体，可以降低煤体的物理力学性质增大其塑性，减少或防止冲击地压的危害。

3.2煤层注水防尘

煤层注水防尘，是防治粉尘产生 有效的措施，它是通过钻孔并利用水的压力将水注入即将回采的煤层中，注入煤层中的水沿着煤的裂隙向被裂隙分割的煤块渗透并储存于裂隙与孔隙之中，增加煤体的水分，使煤体得到预先湿润，以减少采煤时产生浮游粉尘的能力。

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