李乐成

（山东能源临沂矿业集团有限责任公司，山东 临沂 216017）

临矿集团田庄煤矿采煤机械化程度较高，采动过程中综采工作面粉尘含量较大，污染严重，危及工作人员职业健康，甚至会有粉尘爆炸的风险，严重制约了田庄煤矿的高效生产[1]。田庄煤矿煤层含挥发组分加高，普通注水剂提升润湿效果较差。基于不同表面活性剂对煤体润湿结果[2]，提出了改进渗透剂试剂配比的新思路，通过改进润湿添加剂配比，结合现场应用测试，为煤层注水添加剂配比提供实践基础和案例借鉴。在试验之前，经研究所、高校及厂家对可行性方案进行探讨，根据测试煤层的生产工艺特点结合煤体微观理化特性，确定试验流程。

1 工程背景

临矿集团田庄煤矿17 煤距上煤6 m 左右，距下煤距离为3.2 m 左右，是太原组下部主要含煤段。17 煤含能较高，外表光亮，煤层形成稳定，厚度约为0.95 m，经测试煤体孔隙率φ为0.16，水溶液黏滞系数μw为1. 018 MPa·s，气黏滞系数μg为0.19 MPa·s，煤质硬度系数为2.6～3.4。

2 试验研究

2.1 试验方案

试验区域为3701 工作面回风巷，试验工序主要分五个步骤：打钻、（装棒）、封孔、注水、取样、测试。渗透棒的用量为25 根/孔，使用深度为15 m。本试验注水参数具体为：打孔深度80 m，封孔器封孔深度10 m，注水管压力1.2～3 MPa，管口流量为1.0～1.5 m3/h，向试验煤层注水量0.02～0.03 m3/t，注水时长为15～30 h。

钻孔设备为岩石轨道钻机，钻杆直径75 mm，钻孔距底板垂直距离1.0 m，与底板呈5°～15°仰角。打钻时沿顺风方向对钻孔依次进行排序标记，分别为1～10 号。按照制定方案选择3 个注水测试钻孔，1 号为普通注水钻孔，2 号为使用普通渗透剂注水钻孔，3 号为使用改进渗透剂配比后注水钻孔。……