马兰矿12504综采工作面煤层注水降尘技术研究与应用

胡燕飞

(山西西山煤电股份有限公司 马兰矿，山西 古交 030205)

1 工程概况

山西焦煤西山煤电集团公司马兰矿12504工作面井下位于南五采区，工作面走向长度1 340 m，倾斜长度为211 m，开采2号煤层，煤层厚度为2.68～3.57 m，平均厚度3.26 m，煤层内平均含有1层夹矸，夹矸层平均厚度为0.17 m。工作面用大采高一次采全高采煤方法，根据矿井地质资料可知，2号煤层为Ⅱ级自燃煤层，煤尘具有爆炸性，由于工作面采用大采高采煤方法，工作面回采期间粉尘浓度会较大，为优化回采作业环境，特进行工作面煤层注水方案的设计。

2 煤层注水工艺及参数

煤层注水工艺中主要包括注水钻孔布置方式、单孔注水量、注水压力及注水时间等参数，评价煤层注水效果好坏的主要因素为煤体水分增量[1-2]。煤体内水分增量的多少会决定工作面降尘率的高低，具体煤层注水工艺中的各项参数如下：

1) 注水钻孔布置形式：在进行煤层注水钻孔布置时，钻孔的方位角一般由煤层走向及主裂隙的方向决定，注水钻孔的倾角主要由煤层的倾向决定，具体钻孔长度、间距及封孔长度与方式设计如下：

钻孔长度：注水钻孔的长度主要与工作面的长度及其封孔深度有关，考虑矿井现有设备及工作面特征，设置工作面采用单向钻孔布置方式，钻孔长度的计算公式如下[3-4]：

Lh=L-Ll

(1)

式中：Lh为注水钻孔长度，m；L为工作面的长度，取174 m；Ll为工作面余留长度，取20 m。代入式(1)计算得出：Lh=154 m，考虑到煤层内部的夹矸情况及赋存特征，为方便注水钻孔易打孔和注水作业的进行，综合考虑设置注水钻孔长度为130 m。……