薄煤層工作面注水試驗效果分析及綜合防塵總結(jié)

摘要：文章簡單介紹了閆布煤礦和14305工作面的一些概況，對煤層快速注水參數(shù)、注水效果進(jìn)行分析，并采用了一些薄煤層綜合防塵的措施，使工作面的生產(chǎn)環(huán)境得到了明顯的改善，用水量大大降低，粉塵含量得到了有效的控制。

關(guān)鍵詞：工作面 快速注水 降塵 防塵

1 閆布煤礦概況

棗莊市臺兒莊區(qū)閆布煤礦隸屬臺兒莊區(qū)，位于陶棗煤田西部，地處薛城區(qū)鄒塢鎮(zhèn)境內(nèi)。礦井東部和東北部與黃貝井田相鄰，南到肖洪公路，西北與陶莊煤礦邊界相接，東西長875～1000m，南北寬470～1160m，面積1.08km2，以1～5號坐標(biāo)點圈定。礦井北依山區(qū)，南接平原，地面標(biāo)高+105米至+70米，由北向南逐漸降低，地形較平坦，區(qū)內(nèi)發(fā)育有許多南北向沖溝。

礦井采用一對立井開拓，近距離煤層分組聯(lián)合開采，采區(qū)前進(jìn)式區(qū)段后退式，工作面采用走向長壁式采煤，全部垮落法管理頂板。礦井開采水平為-408m，礦井服務(wù)年限15年，設(shè)計生產(chǎn)能力9萬噸/年。

礦井采用中央并列抽出式通風(fēng)，主井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。

礦井現(xiàn)開采14下和16層煤，煤塵爆炸指數(shù)分別為38.54%和34.52%，屬二類自燃傾向性煤層。 礦井瓦斯涌出無異常現(xiàn)象，礦井為低瓦斯礦井。無自然發(fā)火現(xiàn)象，無高溫點，無CO超限現(xiàn)象。

2 實驗工作面概況

14305工作面位于143運輸石門及141主下山右翼，下部為14304工作面，目前正在回采。該煤層為石碳系太原群，屬淺海相沉積，煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，煤層厚度為1.0-1.2m，但煤14下中部含一層夾矸，厚約0.1-0.15m，含硫化鐵結(jié)核，煤以亮煤為主，鏡煤次之，屬光亮型煤。煤14上下層間距為0.8-2.0m，煤層走向NE73°，傾向NW17°，煤層傾角8°-12°，平均為10°。基本頂上部灰白色，夾燧石層，含紡錘蟲、珊瑚蟲等化石。直接頂含植物化石，頂部含碳質(zhì)，下部灰黑色或頁巖，含黃鐵礦及硅質(zhì)結(jié)核。直接底灰色，含植物化石，炭紋，黃鐵礦及硅質(zhì)結(jié)核。

3 煤層快速注水參數(shù)

閆布煤礦的薄煤層的炮眼布置是三花眼，注水采用對上排孔每隔一個孔進(jìn)行注水的方式。

從表1可得出，注水前后煤層水分含量有明顯變化，注水前的煤層水分含量通常在3.3～3.7%之間，平均為3.52%，注水后的煤層水分含量在4.2～4.9%之間，平均為4.60%，即通過注水，煤層水分含量增加了1.08%。

4.2 工作面降塵效果分析

采煤工作面進(jìn)行煤層注水后，煤層水分含量增加，使煤體充分濕潤，在工作面生產(chǎn)時減少了產(chǎn)塵量， 7月2日至7月7日對工作面進(jìn)行粉塵測定，打眼采用濕式打眼的平均粉塵濃度（其它防塵措施正常用），測定結(jié)果如表2所示。

從表2可以得出，經(jīng)過煤層注水后，工作面產(chǎn)塵量明顯下降，降塵率也比較明顯，在各種工序中，攉煤為主要產(chǎn)塵點，對工人身體健康危脅最大，而通過煤層注水，攉煤時全塵的降塵率達(dá)到49.7%，呼塵的降塵率達(dá)到33.3%，應(yīng)該說煤層注水的效果還是較為明顯的，能有效地降低工作面產(chǎn)塵量，降低工作面風(fēng)流中煤塵濃度，對于保護(hù)職工的身體健康極為有利。

5 添加表面活性劑的效果分析

在水中加注0.1%的十二烷基苯磺酸鈉，注水效果如表3所示。

通過表3可以看出，在水中添加了0.1%的十二烷基苯磺酸鈉后，單孔的注水量有所增加，增加了45%以上，注水時間大大縮短，最短將近縮短1分鐘。

在水中加注0.1%的十二烷基苯磺酸鈉，7月9日至7月16日平均測塵效果如表4所示。

采用連鎖放炮噴霧裝置和添加濕潤劑的水炮泥措施后，全塵和呼塵的降塵率都得到了降低，攉煤時的效果較明顯，全塵降塵率達(dá)到了40.7%，在回柱時，效果一般，但也達(dá)到20%以上。

8 實施綜合防塵關(guān)鍵技術(shù)后的防塵效果

實施綜合防塵關(guān)鍵技術(shù)后，在9月25日至9月30日，每天各工序測定一次，平均全塵和平均呼塵測定結(jié)果如表7所示。

從表7可以明顯地看出，采取綜合防塵關(guān)鍵技術(shù)后，工作面的產(chǎn)塵量大大降低，在攉煤、轉(zhuǎn)載點產(chǎn)塵量比較大的地方，全塵的降塵率分別達(dá)到了74%和82%，呼吸性粉塵也得到了降塵，達(dá)到54%以上，取得了明顯的降塵效果。

9 結(jié)論

①薄煤層工作面采用快速注水后，水分增加量達(dá)到1.08%，全塵和呼吸性粉塵得到了大大的降低，平均全塵的最高除塵率為64.3%，平均呼吸性粉塵的除塵率為38.7%。

②在注水中添加表面活性劑，當(dāng)濃度為0.1%時，效果比較明顯，注水的時間縮短，同時注水量有所增加，全塵和呼吸性粉塵的降塵率也比單注水的明顯。

③打眼時采用泡沫除塵，能夠降低水的用量，平均為濕式打眼用水量的1/5 左右，同時全塵和呼吸性分析大大的降低，特別是呼吸性降塵率最高，為43.5%，效果特別明顯。

④在炮前、炮中、炮后采用了放炮連鎖噴霧裝置后，煤塵得到了潮化，全塵和呼吸性都得到了降低，特別是攉煤時全塵降塵率達(dá)到了40.7%。

⑤采取綜合防塵關(guān)鍵技術(shù)后，在攉煤、轉(zhuǎn)載點產(chǎn)塵量比較大的地方，全塵的降塵率分別達(dá)到了74%和82%，呼吸性粉塵也得到了降塵，達(dá)到54%以上，取得了明顯的降塵效果。

總之，采用了以上的薄煤層綜合防塵的措施后，工作面的生產(chǎn)環(huán)境得到了明顯的改善，用水量大大降低，粉塵含量得到了有效的控制。

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作者簡介：

鄭斌（1985-），男，山東棗莊人，畢業(yè)于山東科技大學(xué)，本科學(xué)歷，主要從事礦井安全監(jiān)管工作，現(xiàn)任棗莊市煤礦安全監(jiān)察執(zhí)法支隊副科長。