曹伐柯

【摘要】平禹一礦位于禹州市古城鎮(zhèn)內(nèi)，距禹州市區(qū)8km，井田面積11.043km2，開采儲量2300萬噸。礦井主采二1、二3煤層，是一座年核定生產(chǎn)能力100萬噸的礦井。平禹一礦為“三軟煤層，煤體松軟破碎，硬度低，工作面在回采和掘進期間產(chǎn)塵量較大，綜合防塵一直是礦井一通三防管理工作中的難題。二1-13072綜放工作面投產(chǎn)后，正常生產(chǎn)期間工作面及回風巷粉塵飛揚，最高粉塵濃度達到26.5mg/m3，嚴重危害了職工身心健康。

【關鍵詞】平禹一礦；深孔注水技術

中圖分類號：TD1

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0278（2015）03-100-01

自2014年以來，我礦在集團、許平煤業(yè)公司和煤電公司的正確領導下，通過不斷摸索、總結(jié)和改進，逐漸形成了一套相對可行的、適合我礦實際情況的煤層深孔注水技術，并與淺孔注水相結(jié)合的方式，成功的應用在我礦二1-13072綜放工作而回采過程中，且取得了較好的效果。

根據(jù)二1-13072綜放工作而實際情況經(jīng)研究討論制定深孔注水方案如下：

在工作而風巷沿煤層傾斜方向施工60m的深孔，鉆孔內(nèi)下入注水管，利用注水泵對上段60m實體煤區(qū)域進行動壓注水。

1鉆具配備：選用ZDY3200S（A）型全液壓坑道鉆機1臺、（Φ73mm二棱鉆桿lOOmm，Φ75Imm鉆頭1個；

2.鉆孔參數(shù)：孔徑Φ75mm，孔深50～60m，孔間距8m，傾角一2～-8°（根據(jù)鉆孔位置的煤層傾角和煤厚變化隨時調(diào)整）；

3.注水參數(shù)：注水方式為注水泵動壓注水，注水壓力5MP單孔注水量35.3m3，注水流量1.2m3/h，單孔注水時間29.4h，注水超前距20m，注水管長度40m（前l(fā)Om為全管，后30m為花管）；

4封孔參數(shù)：封孔深度16m，封孔工藝為注漿泵動壓封孔。具體步驟如下：

（1）首先在封孔段下端（16m位置處）將棉紗配合聚氨酯封孔液捆扎在注水管上，捆扎棉紗長度不小于0.5m，捆扎好的棉紗呈馬尾狀，捆扎時盡量避免將棉紗捆成一團，防止封不嚴、滲漿；

（2）快速將剩余的注水管下入鉆孔內(nèi)（時間不能超過5分鐘）；

（3）啟動風動注漿泵，按照水泥與水1：2的比例將水泥砂漿攪拌均勻，并在水泥砂漿中摻入一定比例的膨脹劑，防止封孔不嚴或水泥砂漿凝固后出現(xiàn)裂隙漏水；

（4）利用注漿泵封孔；

（5）封孔后凝固48小時后，開始注水。

深孔注水封孔示意圖

5.鉆孔布置：

沿工作而風巷距離切眼50m位置布置首個鉆孔，鉆孔采用單排布置，開孔位置距巷道底板不小于l.Om，孔間距8m（前期按照3m、5m、6m、8m、lOm進行了實驗性布置，根據(jù)現(xiàn)場注水情況8米最佳）。

深孔注水鉆孔布置示意圖

6.注水：

（1）注水前使用連接管（Φ19mm/25nmm高壓軟管）將鉆孔內(nèi)的注水管與注水泵連接管連通；

（2）注水孔孔口安裝控制閥、壓力表、泄壓閥以及流量計；

（3）注水時，注水人員觀察并記錄注水量、每小時流量、壓力等數(shù)據(jù)變化情況；

（4）當鉆孔周圍煤壁出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象時，及時關閉控制閥，停止注水，然后再對其它注水孔進行注水，采用“反復循環(huán)多輪”的方法直至單孔注水量達到設計注水量35.3m3（反復循環(huán)多輪即：若一號孔注水因其他原因達不到設計注水量而造成的停止注水，則停止注水24小時后，重新連接一號注孔繼續(xù)注水，直至達到設計注水量方可停止注水；二號孔注水因其它原因達不到設計注水量而造成的停止注水，則停止注水24小時后，重新連接二號注孔繼續(xù)注水，直至達到設計注水量方可停止注水；以此類推，直至所有的注水孔全部達到設計注水量要求）。

為保證煤層深孔注水工作的有序、標準、規(guī)范開展，礦井建立了嚴細的考核和激勵機制。一是實行績效浮動工資機制。在原有崗位工資的框架外，以注水量、鉆孔量、降塵率等指標完成情況為考核依據(jù)，對注水工作執(zhí)行計件外專項工資支付，轉(zhuǎn)變了原有的計時考核模式，充分調(diào)動了工作積極性。二是建立聯(lián)合驗收機制。鉆孔施工和注水期間，由當班瓦斯檢查工、采煤隊質(zhì)量驗收員、通風隊施工人員共同聯(lián)合驗收，并出具驗收單據(jù)，履行簽字手續(xù)，一式二份，分別交由通風隊、安監(jiān)科和采煤隊保管；月底總鉆孔量、總注水量由相關業(yè)務主管科室驗收落實后形成報表，作為當月結(jié)算工資的依據(jù)，做到相互監(jiān)督、相互促進。

實踐證明，煤層深孔注水技術與淺孔注水相結(jié)合，符合我礦井下現(xiàn)場實際，在粉塵治理和防止煤壁片幫方而能夠滿足安全生產(chǎn)需要，是一種經(jīng)濟適用的主動措施。該項技術在二1-13072綜采工作而應用后，工作而正常生產(chǎn)期間回風側(cè)粉塵濃度由原來的26.5mg/m3下降至4.14mg/m3（最小值），降塵率達到了70%以上，煤體含水分由原來的1.8%增加至3.4%，增加了1.6個百分點；同時，工作而不再頻繁大而積出現(xiàn)煤壁片幫現(xiàn)象，保證了工作而正常、安全、快速生產(chǎn)。

但由于煤層深孔注水技術在我礦是首次實施，實際施工過程中仍存在很多值得探索研究之處，比如：一是目前的計量只能實現(xiàn)單孔計量，不能多孔同時計量和監(jiān)測，效率不明顯；二是注水水源中摻入活性劑的選擇和比例及與煤質(zhì)之間的關系等，今后我礦將立足自身，進一步不斷探索和研究本煤層注水技術，從措施、標準制定、現(xiàn)場管理和指標考核上逐步規(guī)范，實現(xiàn)本煤層注水技術穩(wěn)步推進。