相較傳統(tǒng)煤層注水耗費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間，“一孔三用”極大提高了鉆孔利用率，有效減少了鉆探工程量，節(jié)省了鉆探費(fèi)用，極大提高了開采效率和資源回收率，作業(yè)環(huán)境得以改善，災(zāi)害治理優(yōu)勢(shì)十分明顯。這是皖北煤電集團(tuán)麻地梁煤礦5013綜放工作面在煤層注水上創(chuàng)新采用“一孔三用”取得的豐碩成果。

受煤層多層夾矸影響，5013綜放工作面回采過程中，工作面內(nèi)粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，能見度低、作業(yè)環(huán)境差，不利于職工的身體健康；同時(shí)視頻監(jiān)控畫面不清晰，不利于現(xiàn)場(chǎng)安全管理；工作面前、后部運(yùn)輸機(jī)在生產(chǎn)中頻繁出現(xiàn)大塊煤，制約著高效生產(chǎn)；且工作面45#架至機(jī)頭段頂煤的冒放性較差，影響正常放煤效率。由于煤層底板起伏變化大，采煤機(jī)割煤時(shí)跟煤層底板推進(jìn)，采場(chǎng)內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)破底。

為有效解決上述問題，該礦立足精準(zhǔn)回采，加大與科研院所合作，采用煤礦用履帶式全液壓坑道鉆機(jī)進(jìn)行施工，在5013綜放工作面以間距20m向外依次布置孔深300m，孔口距離巷道底板1.5m的鉆孔，鉆孔終孔點(diǎn)落在煤層頂板下1m。施工至設(shè)計(jì)終孔位置后提出鉆具，孔口安裝悶盤，用水泥錨固劑將孔口封實(shí)，孔口盤連接高壓膠管，使用額定工作壓力16MPa智能高端噴霧泵進(jìn)行不小于1h的水力壓裂，并每隔兩個(gè)孔改變壓裂位置。在壓裂完成后通過鉆孔繼續(xù)向煤層注入壓力水，注水時(shí)間以實(shí)際注水效果為準(zhǔn)，當(dāng)出現(xiàn)煤壁滲水等現(xiàn)象時(shí)停止注水。

5013綜放工作面實(shí)施煤層深孔注水后，呼吸性粉塵濃度由2025年3月份12.42mg/m³下降至6月份4.98mg/m³，總粉塵濃度由2025年3月份33.69mg/m³下降至6月份11.58mg/m³，粉塵濃度總體降幅達(dá)40%以上；通過高壓水預(yù)裂形成的裂隙網(wǎng)絡(luò)破壞了煤巖體的整體性，降低了煤巖體強(qiáng)度，原本堅(jiān)硬且完整的煤層經(jīng)過高壓水預(yù)裂后變得相對(duì)松散，采煤機(jī)切割煤層的阻力降低，煤體更容易被破碎成較小的塊度，減少了大塊煤的產(chǎn)生。原煤生產(chǎn)效率相對(duì)提升了4.3%，資源回收率提高8.7%以上；發(fā)揮對(duì)煤層頂、底板起伏變化進(jìn)行預(yù)測(cè)作用的同時(shí)，在割煤的過程中減少了底板破矸量，降低了原煤的含矸率，有效保障了煤質(zhì)達(dá)標(biāo)；實(shí)現(xiàn)了基于透明地質(zhì)模型的智能截割，為工作面安全、精準(zhǔn)、高效、智能開采奠定了基礎(chǔ)。

（胡云峰）

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