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煤层注水是有效预防煤与瓦斯突出、煤尘爆炸等矿难事故的一项重要措施。但是由于煤自身的成因、构成组分、变质程度、裂隙发育等因素不同，致使各矿井煤层注水施工及注水效果差异很大，因此研究不同矿区煤层注水技术十分必要。 本论文以高家堡矿井煤为研究对象，通过测定煤的理化性质，推测该煤层注水困难的主要影响因素是水与煤表面润湿效果差及煤中微小孔隙含量偏高。借助于文献资料和测试结果综合分析，作者认为若在水中加入表面活性物质以降低水的表面张力，可提高水溶液在煤层中的扩散速度，最终达软化煤层的目的。 实验初选了阴离子表面活性剂SAS、SDBS、肥皂、快T和非离子表面活性剂JFC、OP-10。根据其水溶液的表面张力、与煤接触角和对煤粉润湿性测试结果，筛选出4个表面活性剂分别是快T、SAS、JFC和OP-10作为进一步实验的基础药剂。分别测定各单一表面活性剂溶液对煤的润湿性能，并将优选的表面活性剂进行复配，得到性能更优的复配型表面活性剂：即快T与JFC，当质量浓度为0.01％，体积比为1:4，其表面张力值31.37mN/m，与煤片接触角为42.01°，在煤中的渗透速率为0.022cm/min。 通过对煤单轴抗压强度和显微硬度的测试，进一步验证了表面活性剂溶液的软化效果，结果是：水浸前后煤柱抗压强度从30.08MPa降低到26.00MPa，软化系数为0.84；溶液浸泡后抗压强度降低到23.12MPa，软化系数为0.77。煤柱水浸泡前后显微硬度从28.62N/mm2降低到23.85N/mm2，下降了19.31％；溶液浸泡后显微硬度降到17.05N/mm2，下降了40.43％。结果表明：与水相比，表面活性剂溶液可以大幅度降低煤表面的润湿性和煤层硬度，提高施工效率，有效预防冲击地压等煤矿事故。