摘要： 采煤工作面采用順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施，能夠有效降低工作面瓦斯，消除工作面突出危險(xiǎn)性。本文主要就陶二煤礦突出煤層采煤工作面煤層注水技術(shù)研究及應(yīng)用進(jìn)行了探討。
　　Abstract： Coal seam gas surface area anti-outburst measure bedding drilling pre-pumping in mined area is adopted in coal mining face， which can effectively reduce the gas in working face and eliminate the outstanding danger of working face. This paper mainly discusses the research and application of coal seam water injection technology in coal mining face with outburst coal seam in Tao-er Coal Mine.
　　關(guān)鍵詞： 突出煤層；注水技術(shù)；研究
　　Key words： outburst coal seam；water injection technology；research
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）14-0256-02

0 引言

　　礦井-711水平首采區(qū)為突出危險(xiǎn)區(qū)，該區(qū)域內(nèi)煤層瓦斯壓力大、含量高，是制約礦井安全生產(chǎn)的重要因素。采區(qū)內(nèi)采煤工作面采用順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施，采取措施后，能夠有效降低工作面瓦斯，消除工作面突出危險(xiǎn)性。但首采區(qū)地應(yīng)力較大、煤層較破碎，特別是在地應(yīng)力集中區(qū)域和地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域，在工作面回采期間進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證或工作面預(yù)測(cè)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)鉆屑量超標(biāo)，仍存在突出危險(xiǎn)。如何在工作面瓦斯抽采達(dá)標(biāo)情況下，有效降低工作面地應(yīng)力，增加煤層塑性，進(jìn)一步消除工作面突出危險(xiǎn)本課題研究的重點(diǎn)。結(jié)合工作面實(shí)際狀況和條件，在工作面進(jìn)行瓦斯抽采評(píng)判達(dá)標(biāo)后，利用原有瓦斯抽采鉆孔二次封孔后進(jìn)行靜壓煤層注水，濕潤(rùn)煤體、增加煤體塑性、降低工作面地應(yīng)力、降低工作面瓦斯、消除工作面突出危險(xiǎn)，同時(shí)降低回采期間工作面粉塵，因此，在該工作面進(jìn)行煤層注水工作是非常必要的。

1 性質(zhì)用途

　　通過(guò)煤層靜壓注水，濕潤(rùn)煤體，增加煤層塑性，降低工作面地應(yīng)力，降低工作面瓦斯，消除工作面突出危險(xiǎn)，有效預(yù)防了煤與瓦斯突出事故。

2 適用范圍

　　適用于所有高瓦斯礦井、突出礦井施工預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔的采掘工作面。

3 所采用的科學(xué)技術(shù)原理

　　3.1 有效防塵
　　采取煤層注水后濕潤(rùn)煤體內(nèi)的原生煤塵，使其失去飛揚(yáng)的能力；同時(shí)水分有效地包裹煤體的每個(gè)細(xì)小部分，當(dāng)煤體在開(kāi)采中破碎時(shí)，避免細(xì)粒煤塵的飛揚(yáng)；水的濕潤(rùn)作用使煤體塑性增強(qiáng)，脆性減弱。當(dāng)煤體受外力作用時(shí)，許多脆性破碎變?yōu)樗苄孕巫�，因而大量減少了煤體被破碎為塵粒的可能性，降低了煤塵的產(chǎn)生量。
　　3.2 預(yù)防突出
　　研究和試驗(yàn)考察表明，注水濕潤(rùn)煤體，可使煤的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯變化，煤的彈性和強(qiáng)度減小，塑性增大，從而使巷道前方的壓力分布發(fā)生變化，即高壓力向煤體深部轉(zhuǎn)移，壓力集中系數(shù)減小。煤體濕潤(rùn)后，其透氣性也將成百上千倍的降低，水對(duì)瓦斯的運(yùn)動(dòng)起到明顯的阻礙效應(yīng)，煤中瓦斯涌出量和涌出速度都在大幅度下降。上述的各種變化，都表明注水濕潤(rùn)煤體，可以消除或降低煤層的突出危險(xiǎn)。
　　3.3 減小回采期間工作面回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?br>　　工作面注水后，濕潤(rùn)煤體中的水分對(duì)瓦斯的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用，使一部分瓦斯在煤體破壞后不涌入采掘空間而是隨煤體被運(yùn)出工作面；同時(shí)打孔破壞了煤體內(nèi)原有的煤-瓦斯體系的平衡，注水前后則形成了新的煤-瓦斯-水三相體系，體系的這些變化都會(huì)導(dǎo)致瓦斯的涌出。

4 與原事物（包括原事物現(xiàn)狀）相比，新成果的創(chuàng)新點(diǎn)及解決的方法

　　①瓦斯抽采鉆孔再利用。工作面經(jīng)評(píng)判瓦斯抽采達(dá)標(biāo)后，利用原有預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突鉆孔進(jìn)行煤層注水，省去了注水鉆孔工程量，節(jié)省了大量的人力、物力。
　　②鉆孔孔深大，覆蓋整個(gè)回采區(qū)域，布置均勻。工作面施工的區(qū)域防突鉆孔上巷孔深45m，下巷孔深55m，每隔5m布置1個(gè)預(yù)抽鉆孔，上下巷交叉10m。
　　③靜壓持續(xù)注水。直接利用井下防塵水靜壓持續(xù)注水，無(wú)需安裝注水泵等設(shè)施，節(jié)省了注水成本。
　�、芑夭汕邦A(yù)注水。目前陶二礦采取的注水方式，需在工作面施工注水鉆孔，且注水期間工作面需停止生產(chǎn)，而采取該課題的注水方式，可在工作面回采前提前進(jìn)行注水，預(yù)濕范圍大，能充分濕潤(rùn)煤體，且不影響回采工作。

5 實(shí)踐檢驗(yàn)效果，包括投入應(yīng)用時(shí)間、地點(diǎn)、使用的可靠性適應(yīng)性

　　2215工作面從2017年8月14日抽采達(dá)標(biāo)以后，開(kāi)始對(duì)預(yù)抽鉆孔進(jìn)行重新封孔加固，進(jìn)行工作面注水工作，從2017年9月19日連接第一組鉆孔（每組5個(gè)鉆孔）進(jìn)行注水，至2017年9月30日，2215上下巷共計(jì)連接16組注水鉆孔，注水測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。
　　經(jīng)測(cè)量計(jì)算工作面注水量平均為每組18m3/天，該工作面注水量總計(jì)為281m3/天，截至10月25日工作面共計(jì)注水7930噸，工作面可采煤量為104652噸，注水結(jié)束后分別在上下巷取煤樣送煤質(zhì)科檢測(cè)煤層中的水分，結(jié)果見(jiàn)表2。

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