采煤工作面煤层注水防尘施工参数优化及应用

霍 文(山西铺龙湾煤业有限公司,山西大同037100)

1 前言

随着矿井综合机械化水平的提升,采掘工作面粉尘产生量也呈现逐渐增加趋势,一线作业人员长时间在高粉尘环境中工作不仅会降低劳动效率,而且会严重威胁作业人员身体健康。煤层注水是现阶段降低采掘工作面煤尘的重要技术手段[1-2]。在煤层回采之前通过钻孔将高压水注入到煤体内,使得水流沿着煤体自身裂隙及层理扩散,从而提高煤层含水率,预先浸润煤体[3-4]。为了提高煤层注水效果,众多的研究学者对注水工艺、注水降尘机理、防突机理等展开广泛研究,并在河南焦作、义马,山西晋城、阳煤等展开工艺应用,取得较好的粉尘防治效果[5-7]。由于不同矿区煤层赋存条件、煤炭开采工艺及技术水平等存在明显差异,因此针对矿井开采情况选择合理的煤层注水工艺可在一定程度上提升煤层注水防尘效果[8-9]。因此,本文以山西某矿5108 综放工作面为工程研究对象,对矿井井下采用的低压长钻孔注水技术、中压短钻孔注水技术应用效果进行分析探讨,并总结归纳出合适矿井实际的注水工艺,以期能在一定程度上提升矿井粉尘防治效果。

2 工程概况

5108 工作面开采5#煤层,煤层厚度平均7.27～8.85 m,内含3～5 层泥岩、砂质泥岩矸石,厚度约0.3～1.0 m。5108 工作面设计推进长度1 820 m、开切眼长度215 m,采用综放开采工艺,采放比为1∶1.72。5#煤层赋存较为稳定,受到区域地质构造影响,工作面开采的煤层整体倾向为W—SW。5#煤层原始瓦斯含量为6.8 m3/t,坚固性系数f为0.4～0.7,透气性系数为0.2～0.456 m2/MPa2·d,原始含水率平均为2.43%,原始含水率较低。……