談煤礦綜采放頂煤工作面高濃度粉塵的綜合防治.doc

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談煤礦綜采放頂煤工作面高濃度粉塵的綜合防治 摘要煤礦綜采放頂煤工作面開(kāi)采強(qiáng)度大、產(chǎn)塵塵源多、粉塵濃度高，因而對(duì)塵毒的治理難度大。為此，提出了治理的總體思路、防治方案并在幾十個(gè)煤礦綜采放項(xiàng)煤工作面推廣，取得了很好的效果。 關(guān)鍵詞綜采放項(xiàng)煤工作面粉塵綜合防治 1前言 綜采放頂煤是我國(guó)80年代初從國(guó)外引進(jìn)的一種新的采煤方法。由于它具有高產(chǎn)、高效、低耗等一系列優(yōu)點(diǎn)，近十年來(lái)，在我國(guó)得到了較迅速的推廣，成為實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤礦高產(chǎn)、高效的主要途徑之一。但這種采煤方法由于開(kāi)采強(qiáng)度大、產(chǎn)塵塵源多、多塵量可高達(dá)（2000-5000）mg/m3，因而對(duì)塵毒的防治難度大。在生產(chǎn)中，由于高濃度粉塵使作業(yè)場(chǎng)所的勞動(dòng)衛(wèi)生條件急劇惡化，嚴(yán)重地制約了這種采煤方法的推廣應(yīng)用?！鞍宋濉逼陂g，為解決上述問(wèn)題，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院承擔(dān)并完成了煤炭部下達(dá)的“治理綜放面高濃度粉塵危害”的重點(diǎn)課題。現(xiàn)將本課題研究所提出的總體思路、具體防治方案及應(yīng)用情況作一簡(jiǎn)要介紹。 2綜放面高濃度粉塵防治的總體思路 綜放工作面采煤機(jī)采煤和液壓支架移架均是移動(dòng)性塵源，工作面直流通風(fēng)，風(fēng)流流場(chǎng)難以控制（風(fēng)速每秒高達(dá)2m），工作面空間狹小且有變化，還有片幫冒頂?shù)炔焕蛩氐挠绊?，條件十分惡劣。防治該作業(yè)場(chǎng)所的粉塵，考慮了上述條件后，提出了治本和治標(biāo)兩手抓的總體思路：一是減少粉塵的產(chǎn)生；二是要針對(duì)不同塵源的特點(diǎn)，采取防治措施。 3綜放面粉塵防治的技術(shù)方案及效果 3.1綜放工作面煤層注水 煤層注水是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的減少粉塵產(chǎn)生的較好技術(shù)措施，尤其是對(duì)綜采放頂煤工作面，還具有軟化煤體（f>3的硬煤），減少跨落煤中的大塊，提高煤炭回收率的作用。但是，將一般在普通綜采面應(yīng)用的煤層注水技術(shù)，應(yīng)用在綜采放頂煤的厚煤層中，則達(dá)不到濕潤(rùn)頂煤的作用，因此，對(duì)注水工藝必須作適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)；再者，對(duì)孔隙率較低的難注水煤層，在工作面原始應(yīng)力帶注水，水難以注入煤體，不容易達(dá)到理想要求，必須對(duì)注水工藝進(jìn)行改進(jìn)。 為了使綜放面厚煤層中頂層煤炭得到較好的濕潤(rùn)，采用了雙向扇形鋁孔布置（工業(yè)性試驗(yàn)中利用了原基本原頂部煤中所掘的巷道）和三巷鉆孔（如圖1）長(zhǎng)鉆孔靜壓注水的方式。 由于在試驗(yàn)工作面上煤的自然孔隙率僅為2.76%，透水性系數(shù)僅為0.01536，屬難注水煤層，在原始應(yīng)力區(qū)注水是難以取得較理想的注水效果的。因此，決定在工作面的動(dòng)壓區(qū)利用礦山壓力所致的次生裂隙進(jìn)行煤層注水。根據(jù)試驗(yàn)工作面礦山壓力觀測(cè)及頂板位移規(guī)律資料的分析，回風(fēng)巷在靠工作面一端60m左右范圍內(nèi)，進(jìn)風(fēng)巷靠工作面35m左右范圍內(nèi)，受礦壓及頂板位移影響，煤層中存在較發(fā)育的次生裂隙，煤層的滲透性大大提高，并可降低注水壓力。決定注水區(qū)域在距工作面(35-40)m開(kāi)始注水，距工作面(5-6)m停止注水，注水時(shí)間約8天。注水系統(tǒng)主要由注水流量表、分流器、高壓閥門(mén)、注水管、封孔器等組成。注水中有關(guān)注水的一些參數(shù)分別由以下公式確定。 單孔注水量由（1）確定 Q=KLBhγ((1) 式中，Q—單孔注水量，m3；K—注水系數(shù)，取K=1.1；L—鉆孔長(zhǎng)度，m；B—鉆孔間距，m；h—鉆孔范圍內(nèi)應(yīng)濕潤(rùn)的煤層厚度，m；γ—煤的密度，t/m3；δ—噸煤注水量，m3/t，取δ=0.025m3/t。通過(guò)計(jì)算，回風(fēng)巷上孔注水量Qs=127m3，每個(gè)下孔注水量Qx=104m3，進(jìn)風(fēng)巷每個(gè)鉆孔注水量Qj=166m3。 注水壓力按（2）式確定 （1.2-1.5）Pw 第 3 頁(yè) 共 3 頁(yè)