塔山矿大采高综放工作面煤层注水防尘技术.pdf

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1、煤矿现代化2015年第1期总第124期塔山矿大采高综放工作面煤层注水防尘技术丁林林(同煤大唐塔山煤矿有限公司，山西大同037000)摘要塔山矿是年产千万吨级的特大型矿井，采用大采高综采放顸煤开采，生产过程中粉尘浓度较大。为了改善工人作业环境，保证安全高效生产，塔山矿进行了煤层注水防尘的相关研究。文章以塔山矿8106工作面为例，详细介绍了钻孔布置及参数、煤层封孔技术、注水方式及注水系统、防尘效果等内容。实践表明，该套煤层注水防尘技术用于大采高综采放顶煤开采是切实可行的，为同类条件的矿井生产提供了相关的技术支持。关键词大采高综放工作面；注水；防尘中图分类号：TD714．4文献标志码：B文章编号

2、：1009—0797(2015)01—0081—03大采高综采放顶煤工作面在采煤、放煤过程中产2钻子L布置方式及参数生大量粉尘，不仅危害工人身体健康，加快机械设备的磨损，而且大量粉尘的积聚容易引发煤尘爆炸，对2．1钻孑L布置矿井的安全高效生产造成严重威月办【”。煤层注水防尘钻孔布置是根据煤层层理、节理、裂隙、孔隙分技术是利用压力将水压人即将开采的煤层中，超前预布等情况，充分考虑综放厚煤层的特殊条件，采用能湿煤体，从源头上控制粉尘浓度，是工作面防尘最根较好湿润顶煤的穿裂隙钻孔布置，钻孔的长度及方本最有效的防尘手段之一。煤层注水的降尘机理主要向根据工作面长度、钻孔布置方式、煤层厚度及裂隙体现在

3、三个方面：①通过注水润湿煤体内部原生煤和孑L隙分布等条件进行确定。尘，使其失去飞扬能力，从根源上降尘；②水体能有效为了保证工作面煤体的注水效果，增加煤体的地包裹煤体的每一个细小微粒，预防了浮游粉尘的产润湿程度，采用双向长钻孔交叉布置。在5106回风生；③注水使煤体的物理力学性质改变，煤体的塑形巷道和2106进风巷道分别施工长钻孔，注水钻孑L布增强，脆性减弱，降低了煤尘的产量[2-3]。置示意图如图1所示。同煤集团塔山煤矿是一座年产千万吨级的特大r型矿井，其主采煤层为特厚煤层，采用大采高综采放6l06回风巷顶煤开采方法，工作面生产过程中粉尘浓度较大。为钻孔了从根本上解决工作面粉尘问题，为井下

4、工人提供工作良好的作业环境，达到“以人为本”和建设本质安全面切=：>型矿井的要求，塔山矿开展了大采高综放工作面煤取层注水防尘技术的研究，经过现场工业性实验的验牯孔证，煤层注水的实际降尘效果明显，并总结出了一套2106进风巷适用于类似工矿条件下的煤层注水防尘技术。L1注水工作面概况本文以塔山矿8106工作面为研究对象，该工作面主采煤层为石炭系3—5号煤，工作面走向长度2726．8m，倾向长度217．5m，煤层结构复杂，煤厚为8．55—17．90m，平均厚度13．33m，煤层平均倾角3。，煤层硬度2．7—3．7，煤层较稳定，可采指数为1，工作(b)面采高3．5m，放煤高度9．83m，采放比为1

5、：2．81。煤层图1注水钻孔布置示意图相对瓦斯相对涌出量为1．66m3／t，绝对涌出量78．62．2钻子L参数mTmin，煤层易自燃，自然发火期6个月，煤尘具有爆合理的钻孔参数是保证注水效果的重要因素，炸危险性，爆炸指数为37％。结合8106综放工作面实际条件和相关行业标准，设·81·煤矿现代化2015年第1期总第124期计钻孔参数如下。4．1注水方式(1)钻孔直径。考虑封孔方法，注水管直径及现采用动压注水泵进行动压注水。场施工状况，确定钻孑L直径为65mm。4．2供水系统(2)钻孔仰角。为了保证钻孔的终点位置在煤层煤体注水用水由主平峒地面两个静压水池供顶板，钻孔仰角取决于煤层厚度及工作面

6、长度，具体给，容积为500m，。由主平峒8寸钢管到1070皮带巷计算公式如下：8寸钢管再到5106巷4寸钢管，通过软管连接到到tan仅：h／l注水箱，再连接到高压注泵至单个注水钻孑L。式中：为钻孔仰角，。；h为钻孔末端煤层等高线4．3注水系统与钻孔开口孑L煤层等高线之差，m；1为钻孔水平投影综放工作面采用动压注水。动压注水泵型号为距离，m。3BZ一135／17，电机功率为45kW，额定压力为17MPa。(3)钻孔长度。钻孔长度取决于工作面长度及煤动压注水泵稳设在工作面进回风顺槽，随工作面的层的厚度，取钻孔的水平投影长度为工作面水平长推进而前移，正常工作压力为8MPa，流量为度的2／3，具体

7、计算公式如下：135fmin。注水泵要求安装抗耐震的压力表及高压流L=l／COS0【量表，实现了单孔流量和压力数据统计和观察。式中：L为钻孔长度，m；仅为钻孑L仰角，。；l为钻孔5注水降尘效果检测水平投影距离，m。(4)开孔位置：底板上1．2m。通过强化煤体注水，有效的降低了综采工作面以8106工作面为例，8106工作面长217．5m，煤各项工序操作的产尘量。自八月份开始使用双向长层平均厚度为14．57m，故两巷注水钻孔