特厚综放面煤体高压注水降尘方法与流程

本发明涉及煤矿开采降尘方法，具体为特厚综放面煤体高压注水降尘方法。

背景技术：

煤矿井下细微颗粒的煤炭粉尘是矿山五大自然灾害之一，煤尘的危害极大，它不仅污染作业环境，影响矿工的身体健康，可引发矿工患尘肺病；而且当煤尘浓度和氧气浓度达到一定界限并有明火时可发生煤尘爆炸，其危害性十分巨大。尤其是在现代化高产高效的大型矿井中，普遍采用特厚煤层综放回采，割煤和放煤时产生的煤尘量高达1000-2000mg/m³。对此，国内外经过大量的研究，提出了很多对产生后的粉尘进行降尘作业的措施和设备，使特厚综放回采工作面的粉尘浓度有了大幅度的降低，但其粉尘浓度仍然远远超过《煤矿安全规程》的相关规定。因此，设计一种能够对特厚综放面煤体开采时粉尘浓度进行控制的降尘方法是十分有必要的。

技术实现要素：

本发明解决目前缺乏对特厚综放面煤体开采时粉尘浓度进行控制的方法的问题，提供一种特厚综放面煤体高压注水降尘方法。

本发明是通过以下操作步骤实现的：特厚综放面煤体高压注水降尘方法，包括以下操作步骤：

a、当回采工作面圈好后，在回采工作面的进风顺槽和回风顺槽内钻与顺槽夹角为90°的注水孔；

b、用封孔器对注水孔进行封孔；

c、 用注水泵对注水孔进行注水。

所述步骤a中注水孔位于进风顺槽和回风顺槽内距巷道底板1.2m处。注水孔距巷道底板1.2m，既方便钻机施工，又可保证注水孔注水范围，节约施工钻孔数量，节约成本提高效率。所述步骤a中注水孔的钻孔深度需保证长度达到回采工作面倾斜长度的3/4以上。钻孔深度根据回采工作面倾斜长度确定，长度达倾斜长度的3/4以上，保证各处含水量均匀，保证降尘效果最好。所述步骤a中注水孔的钻孔仰角应保证注水孔末端距煤层顶板不大于1m。注水孔的钻孔仰角根据回采工作面平均煤层厚度确定，保证注水后含水量均匀，降尘效果更好。所述步骤a中注水孔钻孔密度应保证注水后回采工作面全部煤层含水量达到4%。注水孔钻孔密度根据回采工作面煤层的湿润半径确定，保证全部回采工作面煤层含水量达到4%，即可最大限度降低生产时粉尘浓度，又不至于过度浪费水资源，且对开采时造成不便。所述步骤c中注水孔需在回采前一个月进行注水，注水时注水泵可同时连接多孔（4~6个）同时注水，孔位移动随综采进度相应移孔，连续工作面最近注水孔保持30m。提前对注水孔进行注水，使得注水后可均匀渗透至煤层各处，保证各处含水量均匀提升，降尘效果更佳显著。所述步骤c中先采用静压水对煤体进行初次注水，然后用高压泵进行注水。先用静压注水，再用高压泵注水，实现注水压裂渗透煤层，增加注水量，提高煤层含水量，确保降尘效果显著。

回采工作面的粉尘是由于回采作业中割煤和放顶煤时煤块滑落时产生的，原煤含水量低是产生煤尘的主要原因，另外煤层内部也存在大量的原生粉尘，通过高压注水，使回采工作面区域的煤体湿润，原生粉尘和采动影响的次生粉尘被粘结。湿润煤体硬度随着湿度的增加而降低，从而有效降低了粉尘的产生率和煤层的温度。

本发明具有以下优点：1、通过对特厚综放回采工作面煤体注水，从根源上最大限度的消除粉尘的产生，从而有效的降低了回采工作面的粉尘率；2、通过对特厚综放回采工作面煤体注水，有效降低了回采范围内煤体的温度，对于防治自然发火效果明显；3、注水钻孔布置设计合理，操作简单，便于施工，降尘效果显著。

附图说明

图1为本发明注水孔布置示意图；

图2为图1的A-A面剖视图；

图中：1-进风顺槽，2-回风顺槽，3-注水孔，4-回采线，5-煤层顶板。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明进行阐述：某煤矿井下特厚综放面煤体工作面平均煤层厚度为13m，倾斜长度为200m，走向长度为1000m，煤层湿润半径为12.5m，采用低位放顶煤的采煤工艺进行回采。

采用本发明的特厚综放面煤体高压注水降尘方法，实施以下操作步骤：

a、回采工作面圈出后，在进风顺槽1和回风顺槽2内施工注水孔3，孔径为φ65mm，由工作面倾斜长度200，确定钻孔深度为150m；由工作面平均煤层厚度13m，确定钻孔仰角为5°；由工作面煤体湿润半径为12.5m，确定同一顺槽内注水孔相邻距离为25m，进风顺槽1与回风顺槽2注水孔相间布置，孔间距12.5m；注水孔3从工作面切眼沿两顺槽布置到回采线4为止；

b、注水孔3施工完毕后，用封孔器对注水孔3进行封孔；

c、在回采前一个月对注水孔3进行注水，先采用静压水对注水孔3进行初次注水，其后再进行高压泵注水，实现对煤体二次注水、增加注水量；注水时注水泵可连接多孔（4-6个）同时注水，孔位移动随综采进度相应移孔，连续工作面最近注水孔3保持30m，使回采煤层含水量达到4%。

在该特厚综放面实施本发明的降尘方法后，工作面粉尘浓度较之前大幅降低，使工作面粉尘浓度达到50mg/m³，配合综采自动化喷雾系统后使工作面粉尘降低到煤矿安全规程规定值以内，大大改善工作面人员的作业环境，确保生产安全。