掘进工作面煤层浅孔高压注水的实践.pdfVIP

维普资讯 2007年 1O月 矿 业安 全 与环保 第34卷第5期 掘进工作面煤层浅孔高压注水的实践 吴仕彦，甘小根，唐卫东 (山东枣庄北辰煤矿，山东 枣庄277100) 摘 要：北辰煤矿属煤与瓦斯突出矿井，煤体破碎，生产过程中所产生的煤尘浓度较高。通过实施 浅孔高压注水，煤层突出危险性和炮后煤尘浓度大大降低。 关键词：掘进工作面；浅孔注水；实践 中图分类号：TD713 ．33 文献标识码 ：C 文章编号：1008—4495(2007)05—0047—02 北辰煤矿的二叠系含煤地层为山西组和上下石 图 l所示。 盒子组，自上而下有3，4，5，6，7，8，10等煤层，其中3， 4，5，6，7等5个煤层的层位和厚度不稳定，仅局部可 井下防尘管路H 高压注水泵 一I高压软管 一I流量计 采。可采煤层为8煤、l0煤，总厚度平均为4．02m，倾 角25o30~；10煤层裂隙较发育，脆性大，易破碎；8煤 煤体 竺 H 苎 至H 兰 H 童竺竺 层裂隙较少，硬度和韧性较大；两层煤的层理均不明 图1 注水流程图 显，常呈鳞片状或粉末状结构，节理不发育。8煤层位 2．2 注水设备 于 l0煤层上部约80m，厚为0—4．19m，平均为 1．85m；10煤层厚0．28 6．83m，平均2．33m。受岩浆 FⅣ型风动钻机 1台，1Ill长螺旋钻杆 l0根，钻 岩侵入影响，8煤和 l0煤层结构较复杂。l0煤层为突 杆之间为方型凹凸弹簧扣联接；自动膨胀式封孑L器 1台，其耐压强度为8MPa，当压力大于8MPa时，封孔 出煤层，瓦斯含量较大，且比较干燥，掘进时产生大量 器前端阀门会 自动打开；高压水管及接头若干。 的煤尘，严重影响工作环境，威胁安全生产。因此，决 2．3 注水钻孔布置 定采用浅孔高压注水进行试验。 掘进工作面停止作业后 ，先施工突出危险预测 1 煤层注水防尘机理 钻孔，确认没有突出危险时，再进行注水。孔 口位于 掘进工作面的中上部，一般布置 2排共 6—8个钻 采用浅孔高压注水是最有效的防尘措施之一， 孔，孔深为10Ill，巷道两帮控制距离为2—4Ill。注水 其除尘机理如下： 时间每个钻孔约10min，水压为4 7MPa，在注水孔 1)掘进工作面前方由于受掘进活动的影响存 周围1 3Ill内，会出现煤壁湿润或有渗水现象；单孔 在大量的次生裂隙，再综合高压注水的压裂作用，可 注水量最大可达0．75t。根据工作面的进度，每循环 大大增强煤体的透水性，提高注水效果。 应留足2Ill的超前注水距离。 2)注入煤体的水可以湿润煤体中的原生煤尘， 2．4 注意事项 ． 并包裹煤的细小颗粒，在掘进时能有效地避免煤尘