摘要 本文通過石台礦采用掘進突出煤層淺孔高壓注水的成功應用，闡述了突出煤層掘進煤塵綜合治理的途徑，從而達到了減少掘進生產過程中的瓦斯湧出量，降低粉塵濃度，改善工作環境，保障職工生命健康。
關鍵詞 掘進工作麵；突出煤層；淺孔高壓注水；應用
中圖分類號 TD82-9文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2010)11-0058-02
1 工程概況
3煤層具有突出危險，煤體瓦斯含量較大，煤厚0.8~4.6m，平均2.9m，局部含一層夾矸，厚0.1~0.5m，平均0.2m不穩定。煤層走向46°，傾向136°，傾角12~18°，平均15°。
頂底板情況：
Ⅲ313機巷在掘進過程中，迎頭采用雙路風筒供風，回風流的瓦斯濃度為0.3%~0.4%，由於煤體比較幹燥，產生大量的煤塵，嚴重影響工作環境，威脅安全生產。
2 工藝流程
2.1 注水流程
水→高壓注漿泵→高壓軟管→流量計→高壓軟管→注液槍→封孔器→注水孔→煤體
具體見下圖所示：
2.2 注水工藝
在掘進工作麵迎頭施工2個孔深為10m的注水孔，把封孔器直接插入孔內注水，采取注水10m，掘進向前施工7m，依次循環進行。注水泵型號為TBZ-4.5/16型高壓泵，注水管使用高壓軟管，封孔器為自動膨脹式封孔器。
2.3 注水孔參數
1)注水孔直徑是根據煤的硬度、注水流量及鑽具條件、孔徑取42mm；
2)注水孔長度是根據掘進進尺及施工情況注水孔深度為10m；
3)注水孔個數為2個；
4)注水孔角度是沿掘進方向，距巷道兩幫分別為0.5m，仰角5~7°，以掘進中心線向外偏20°施工，並根據注水效果，及時進行角度調整。為保證注水孔必須在煤體內，注水孔開孔高度距底板不得大於1m。
2.4 注水孔封孔
封孔器帶封孔功能(單向閥控製)。根據所使用的封孔器，水壓大於5~7Mpa時，封孔器膨脹封住注水孔，隨水壓的上升，封孔器孔口閥打開，開始注水；停止注水時，必須將封孔器卸壓後，注水管依靠彈性回縮，然後抽出封孔器。
2.5 注水
1)注水係統
采用注水泵、高壓軟管將注水孔中的封孔器與供水管連接起來，其間裝有截止閥，並安裝壓力表，測量注水時的壓力，保證壓力不小於5~7MPa。
2)注水流量
計劃注水量：Q=3.14r2Lpq=3.14×22×10×1.4×0.015=2.638m3
其中，式中Q表示單孔注水量，單位為m3；L表示孔深，單位為m； r表示單孔注水半徑，單位為m；p表示煤的容重，單位為t/m3；q表示噸煤計劃注水量，取q=0.015m3/t。
雙孔注水時間是當煤壁出現掛汗或鄰近鑽孔出水時，煤壁注水工作即可結束。
2.6 注意事項
1)前一循環注水孔的殘眼在下一循環較短的注水時間內容易出現滲水現象，所以後一循環布置注水孔時應該與上一循環孔錯開布置。
2)封孔器末端距迎頭煤壁不小於200mm，必須雙孔同時注水以防止未注水的相鄰孔容易出現變形。
3)打完注水孔後，必須采用壓風將孔內的煤渣吹淨。
4)掘進工作麵施工炮眼時，與注水孔的距離不能小於500mm，且嚴禁與注孔打透，放炮前把注水孔用炮泥封堵，封堵長度不少於炮眼深度的1.5倍。
5)注水槍必須卡牢，注水人員嚴禁正對注水孔。
3 推廣與應用情況
通過Ⅲ313機巷采用淺孔高壓注水技術的成功應用證明：
1)淺孔動壓注水工藝流程簡單，注水時間短，操作方便；
2)煤層注水後破壞了煤體內原有的煤—瓦斯體係的平衡，形成煤—瓦斯—水體係，從而減少了掘進工作麵的瓦斯湧出量。
3)通過鑽孔向掘進工作麵前方進行高壓注水，降低掘進期間的粉塵濃度，從而有效地預防了煤塵事故的發生，為礦井安全生產提供良好的作業環境。
4)通過鑽孔向掘進工作麵前方進行高壓注水，改變了煤的力學性質、滲透性質以及煤層的應力狀態，相應地改造了煤與瓦斯突出的發生和激發條件，從而達到掘進工作麵作業時防止突出危險的目的。
參考文獻
[1]周士宇，林柏泉.煤層瓦斯賦存與流動理論[M].北京：煤炭出版社，1999.
[2]王佰順.水力壓擠防治瓦斯煤塵機理與技術研究[M].北京：中國礦業大學，2008.