封孔材料计算和要求
封孔材料的要求和计算
一、封孔材料的要求
1、砂子：水洗细砂，无土、无杂质，砂子粒径为0.5mm~1.5mm,砂子密度一般为2.65~2.85
2、水泥：500#以上，不结块、不受潮。储存三个月以上，水泥强度降低10~20%；
储存六个月以上，水泥强度降低15~30%。
3、清水：不含酸性、无杂质。
二、水泥砂浆的要求
1、水泥砂浆的相对密度为1.94~2.01。
2、水泥砂浆柱的强度为3430n/cm2（350kg/ cm2）。
3、泵注入法灌注采用：水泥：砂子：水=1：1：0.7
4、导管灌注法采用：水泥：砂子：水=1：1：0.6
三、水泥砂浆混合后相对密度的计算
式中：Y1为水泥的相对密度，取2.85~3.20；Y2为砂子的相对密度，取2.65~2.85；
Y3为水的相对密度，取1.0；Y为水泥砂浆混合后的相对密度
Σ1+1+0.7 2.7 2.7 Y= ————————= ———————= —————————= ————=1.94 n1 n2 n3 1 1 0.7
——+——+————+——+——0.3333+0.3571+0.7 1.390
Y1 Y2 Y3 3 2.8 1
式中：n1为水泥比例系数，n2为砂子比例系数，n3水的比例系数
四、每米水泥砂浆用量计算
q=0.785×D2×(1+k)×Y=0.785×0.0942×(1+0.8)×1.94=24.72kg/m
式中：q为每米钻孔水泥砂浆用量（kg），D为标准孔径(m)，
Y为水泥砂浆混合后的密度，k为钻孔超径系数，取0.8~1.5
五、每米钻孔水泥用量计算
D 24.72
q水泥= ——————(kg) = ————= 9.16(kg)
n1+n2+n3 1+1+0.7
六、每米钻孔砂子的用量计算：q砂子= q水泥×n2= 9.16×1=9.16(kg)
七、每米钻孔清水的用量计算：q水= q水泥×n3=9.16×0.7=6.4(kg)
八、封孔段为H时的封孔材料用量计算
水泥用量：Q水泥=q水泥×H（kg）；砂子用量：Q砂子=q 砂子×H（kg）
清水用量：Q清水=q 清水×H（kg）
九、水泥浆配比及用量(不含砂子计算)
水泥：水Y1=2.85 Y1=2.90 Y1=2.95 Y1=3.00 Y1=3.05 Y1=3.10 1：0.5 1.175/1.76 1.184/1.78 1.195/1.79 1.20/1.80 1.207/1.81 1.216/1.82 1：0.55 1.11/1.72 1.117/1.73 1.124/1.74 1.132/1.75 1.14/1.77 1.146/1.78 1：0.6 1.03/1.68 1.06/1.69 1.064/1.70 1.071/1.71 1.077/1.72 1.082/1.73 注：Y1为水泥浆密度，水泥量c吨/水泥浆密度Y q，Y q水泥浆密度不小于1.7
1、每米水泥浆用量计算q=0.785×D2×(1+k)×Y=0.785×0.0942×(1+0.8)×1.73=22.047kg/m
2、每米水泥用量： D 22.047
q水泥= ————(kg) = ————= 13.78(kg)
n1+n3 1+0.6
3、每包水泥封几米：50/13.78 =3.63m.
《钻孔封孔及接抽管理制度》
《钻孔封孔及接抽管理制度》钻孔打钻结束在进行接抽的过程中，经常出现瓦斯超限情况，为了安全操作，特制定以下安全技术措施： 1、所有施工的抽采钻孔必须及时联接入抽采系统进行抽采，报废、失效钻孔必须及时封闭或填实。 2、封孔应采用聚氨脂等材料，禁止采用黄泥封孔，钻孔密封深度不得小于5米。 3、抽采钻孔必须设置检查瓦斯浓度的气孔，安设控制阀门，必须按设计安设孔板流量计或其它形式计量装置。 4、所有抽采钻孔封孔时，孔口不得使用导电材质。 5、抽采钻孔容易塌孔、堵塞时，封孔时钻孔内应采取加装筛孔管等措施。瓦斯抽采孔不得随意拆除，确需拆除时必须经通风科批准。 6、钻孔孔口必须安设“气水分离器”，气水分离器两端要用胶皮封严，上部接抽放管保持连续接抽。 7、钻场封孔作业时，不允许进行其它工作。 8、钻场终孔进行封孔前，必须切断钻场及钻孔回风流所涉及到的电源。 9、封孔钻场由瓦斯员巡回检查瓦斯；当班班长用便携式瓦斯报警仪，悬挂在规定位置并连续检查瓦斯；钻场内安装瓦斯监控探头；瓦斯浓度超过0.8%时，停止工作，撤除人员，切断电源，并报告矿调度室。 10、接抽钻场内必须保证风量足够、风流稳定，瓦斯浓度不超过
0.8%，并配备适当挡风帘。 11、终孔的钻孔必须及时封堵，严禁钻孔向钻场内排放瓦斯。 12、封孔接抽操作人员不准正对导管和孔口站立。 钻 13、孔充填材料未凝固，封孔导管不紧固，不准非封孔人员进入钻场。 14、抽采钻孔开始施工时，抽采支管必须接到280支管汇流器上，确保钻孔能及时接抽。 15、封孔接抽人员配戴的矿灯必须保证防爆性能完好，封孔接抽操作时，要避免开关、敲打、撞击产生火花。 16、封孔导管必须使用“双抗”（阻燃、抗静电）pvc管。导管长度不小于6m，封堵严实的长度必须确保在5m以上。 17、接抽的支管吊挂或支撑必须在顶帮稳固的位置。 钻孔接抽完毕，打开阀门检查接头和管道，严密不漏气，瓦斯浓度稳定15分钟以上，同时向通风科和抽放队汇报后，方可离开。 通风科 xx年11月10号 第二篇：钻孔封孔及接管连抽管理规范普安县楼下安宁煤矿 钻孔封孔及接管连抽管理规范编制：总工程师：矿长：编制时间：xx年8月12日 钻孔封孔及接管连抽管理规范 为进一步优化抽放钻孔封孔及接管连抽工作，确保封孔及连抽质
探矿钻孔封孔
探矿钻孔封孔要求 一、封孔的目的：一是隔离主要矿层顶底板的含水层，以防止将来开采时因地下水流入矿井而造成的事故；二是防止地表水和地下水对矿层的溶蚀和氧化破坏作用。 二、封孔要求，钻探施工结束，质量合格，物探的测井，水文的孔内观测等工作已结束，即可进行封孔。封孔工作是根据矿床的地质条件及水文地质的复杂程度而定。一般应根据水文地质工作的要求编制封孔设计，并经过矿区水文地质人员和技术负责同意才能实施。 1、在下列的情况下可以不进行封孔，只须将井口钉以木塞或配铁盖加锁； ①钻孔见矿点位于当地侵蚀基准面以上的孔； ②在未来露天采掘范围以内的孔； ③设计书中列为长期进行水文观测的钻孔； ④对农田水利有较大用途的钻孔，但必须综合考虑对未来矿床开采的危害程度。 2、位于当地侵蚀基准面以下钻孔，其钻孔单位涌水量小于0·1升/秒米时，进行简易封孔，即用粘土将矿层上盘（或顶板）10米以内的地段堵塞，并捣实，以防止渗水充入未来的生产巷道。 3、矿体位于当地侵蚀基准面以下，钻孔单位涌水量大于0.1升/秒米的孔，及矿体虽位于当地侵蚀基准面以上但钻孔与地表水源有联系；钻孔通过蓄水的溶洞或积水的旧矿坑；或钻孔与含水的构造破碎带相连者，应进行正规封孔。即对含水层、矿层、含水的断层破碎带上、下盘各5-10米以内用水泥封固，并在上下盘各延长5-10米以外的地段用粘土充填。
4、封孔之后由地质、水文地质人员进行封孔质量检查，合格后填写钻孔封孔报告，予以验收，作为钻孔质量验收依据之一。对矿区水文情况复杂的钻孔，应有实际抽查，抽查孔数不小于封孔数5%左右，并作抽查记录。 三、保证封孔质量的措施 1、使用泥浆做冲洗液的钻孔封孔时，应自下而上清洗封闭段孔壁泥皮，以便牢固。 2、正确选用有一定强度的架桥材料做隔离塞，并将其牢靠的固定在预定孔深。 3、水泥应用清水搅拌均匀，水灰比应小于0.5。 4、宜采用泵送、导管和注送器注入水泥浆；水泥浆下端出口位置距隔离塞顶端的距离应小于0.5米。 5、注浆过程应连续完成，封闭长度5米以内不提动钻具；要准确计算替浆用量，替浆水量不得过多或过少。 6、用套管护壁的钻孔，应先封好套管下部各封闭段再起拔套管。 四、孔口标记 封与不封的钻孔均应作标记。在孔口做水泥平台，孔口位于平台中部，用木桩或铁钉作标记。平台上应写明钻孔编号、开竣工日期、孔深、施工单位等。
封孔材料计算过程
封孔材料计算过程 一、水泥砂浆的要求 1、水泥砂浆的相对密度为1.94-2.01。 2、水泥砂浆柱的强度为3430n/cm2（350kg/cm2）。 3、泵注入法灌注采用：水泥：砂子：水=1：1：0.7 4、导管灌注法采用：水泥：砂子：水=1：1：0.6 二、水泥砂浆混合后相对密度的计算 式中：Y1为水泥的相对密度，取2.85~3.20； Y2为砂子的相对密度，取2.65~2.85； Y3为水的相对密度，取1.0； Y为水泥砂浆混合后的相对密度 Y= Σ/(n1/y1+ n2/y2+ n3/y3) =(1+1+0.7) /(1/3.20+1/2.85+ 1/1.0)= 1.94 式中：n1为水泥比例系数，n2为砂子比例系数，n3水的比例系数 三、每米水泥砂浆用量计算 q=0.785×D2×(1+k)×Y=0.785×0.0942×(1+0.8)×1.94=24.72kg/m 式中：q为每米钻孔水泥砂浆用量（kg），D为标准孔径(m)，Y为水泥砂浆混合后的密度，k为钻孔超径系数，取0.8~1.5 ，一般松散层取1.2-1.5，完整基岩取1.1-1.2，缩径孔段取0.8-1.0。 四、每米钻孔水泥用量计算 q水泥=q/( n1+n2+n3) = 24.72/(1+1+0.7)= 9.16(kg) 五、每米钻孔砂子的用量计算 q砂子=q水泥×n2=9.16×1=9.16(kg) 六、每米钻孔清水的用量计算： q水=q水泥×n3=9.16×0.7=6.4(kg) 七、封孔段为H时的封孔材料用量计算 水泥用量：Q水泥=q水泥×H（kg）； 砂子用量：Q砂子=q 砂子×H（kg） 清水用量：Q清水=q 清水×H（kg）
注水封孔器简介
注水封孔器 煤层注水用封孔器 型号：FKS-80/15 安标号：MEI120050 一、用途： 煤体注水、降尘。 二、功能： 1、水分进入煤体，释放部分瓦斯，有效降低煤体瓦斯含量。 2、注水达到效果后，可降低粉尘80%以上，改善工人作业环境，杜绝粉尘爆炸事故。 三、结构： 封孔器由高压橡胶膨胀胶管，泄压阀、快速接头组成。 四、技术参数： 封孔直径：30~120mm（可按用户需求加工） 工作压力：1~8MPa（可按用户需求加工） 工作流量：每小时可注水4吨~5吨，瓦斯抽放量视浓度与压力。 软管膨胀系数：60% 五、使用方法及注意事项： 1、使用煤层注水封孔器快速、简便。只需将作业现场水路与封孔器连通，将封孔器完全插入钻孔内，在一定的压力下，封孔器胶管膨胀实现封孔，注水破煤。 2、煤层注水封孔器可反复使用数次，注水结束后卸掉压力，封孔器即可恢复原状，取出封孔器。
3、送插封孔器及回收封存孔器严禁带压操作。 4、封孔器工作时正前方不许有人作业。 注水封孔器技术参数：
近年来，我国对于煤的需求急剧上升，煤矿的开采业呈现出大规模状态，可是煤矿的安全问题还没有彻底解决，想瓦斯方面，就不是单纯的采取通风就能解决的问题，这就需要使用更好的机械设备——封孔器来抽放，而因为瓦斯就另一方面来说，是有利气体，所以，我们在抽放矿井瓦斯的同时，也要对瓦斯进行收集、利用，弥补一些能源的缺少。而高瓦斯煤矿往往是最不安全的煤矿，需要防止瓦斯突出进而爆炸，伤害到作业人员，这就需要采用封孔器来抽放瓦斯气体，将完善含量降低到一个安全系数，可以放心采煤。 新乡市嘉汇科技有限公司，专业生产各种封孔器，总有一款适合煤矿使用，免费咨询热线：400-6646-168 煤矿内部的情况，还需要煤矿提供，像抽放负压、抽放时间、抽放距离、煤层气体等来决定使用哪种封孔器更加的安全快捷，我们不能因为要速度而不要安全，错失那么一点点的距离，就有可能造成危险，所以，抽放瓦斯不容小看。煤矿安全，首先要解决瓦斯气体，变害为宝，我们都在加油。 嘉汇封孔器，专业抽放矿井瓦斯，更安全，更快速，我们只相信更加安全。
两堵一注,封孔机的使用操作步骤
活动规程 为促进煤矿瓦斯抽放注浆封孔新工艺“两堵一注技术”管理工作，提高封孔人员作业的整体水平，使新工艺作业规程更加规范，效果更加明显，更好地发挥其作业规程在煤矿安全生产过程中的指导作用，平煤集团勘探处对各打钻工区的瓦斯抽放注浆封孔作业进行评比。 评比规则如下： 一：理论部分（40分） 1：新工艺原理描述：瓦斯抽放用注浆封孔器利用注浆泵注浆压力先将封孔器两端囊袋充满浆液使其膨胀后，达到一定压力后爆破阀爆破，填充中间空隙，整体压力达到规定压力后，注浆泵自动停止工作。优点：新工艺为带压式封孔注浆在注浆过程中有效的填充渗透煤层裂隙，而且注浆孔内最终达到压力为1.5—2MPa有效的提高了浆液凝固后的致密性。有效的延缓了后期抽放的瓦斯浓度衰减。（10分）2．新工艺一些重要参数：注浆泵进气口限压阀调节为0.4MPa，出浆压力为1.5-2MPa。（7分） 3.新工艺注浆料配比：水：料=1.2:1 此比例为重量比，1L水等于1千克。即36L 水加两袋注浆料。注：水不能用温度较高的水。（7分） 4．新工艺注浆要求：泥浆必须搅拌均匀；注浆过程中应坚持“小流量，长时间”的原则，使孔内压力逐渐上升，以便能够更多的渗入，保证封孔的致密性，直至注浆泵停止工作，方可停止注浆；注浆结束后，要用清水清洗注浆泵，防止被泥浆堵死。(6分)
5.新工艺注浆流程：1）将封孔器套在瓦斯抽放实管上把囊袋用铁丝均匀扎紧，2）将扎好的封孔器和抽放管一起送到预定煤孔深度。3）将注浆装臵与气源连接，调整好气压阀，倒入清水，打开注浆泵和搅拌器开关看是否能够正常工作。4）打开气动搅拌器倒入注浆料搅拌均匀后开始注浆。5）注浆泵停止工作后将注浆折死，打开泄压阀，去掉注浆管清洗注浆泵。（10分） 二:现场操作部分（60分） 1：囊袋与瓦斯抽放管的捆绑：1）囊袋必须均匀捆扎。2）最末端囊袋必须捆绑牢固用力拽不能使其移动。3）捆绑囊袋的铁丝头必须与囊袋成反方向预防把囊袋扎破。4）后面三道捆绑时不能使注浆管变形。（12分） 2：注浆泵部分：1）气路连接：将注浆泵的气路（带油雾器和限压阀的部分）与气动搅拌器的气路（蓝色高压气管部分）用三通进行连接，三通其中一个接通气源。 2）注浆泵限压阀调节：反方向为将气压调小，正方向为调大；最终使限压阀气表稳定在0.4MPa 。3）调试注浆泵：注浆泵连接好气源，搅拌桶内倒入清水后应打开气动搅拌器观察注浆泵是否正常工作。（9分） 3：注浆料的现场配比。1）按照水：料=1.2:1的比例进行配比。2）向搅拌桶内倒入清水；3）打开气动搅拌器；4）将注浆料缓慢倒入搅拌桶内确保注浆料搅拌均匀后方可进行下一步操作。（12分） 4：注浆过程：1）将出浆管与封孔器注浆管连接并试验连接处是否牢固；2）由小到大缓缓打开注浆泵开关；3）观察搅拌桶内注浆料情况
介孔材料的研究及应用
材料化学1112班张高洁 1120213236 介孔材料的研究及应用 摘要:介孔材料是当前具有广泛应用前景的一类新材料, 具有大的比表面积和孔体积、高的机械稳定性和化学稳定性、良好的导电性等特点,在分离提纯、生物材料、化学合成及转化的催化剂、半导体、计算机、传感器件、超轻结构材料等许多领域有着潜在的用途,成为了当今国际上的一个研究热点.本文阐述了介孔材料目前的研究进展,概述了介孔材料的分类、特点，合成方法及机理，表征手段，应用等，从而展望了介孔材料的应用前景。 关键词:介孔材料;分类;特点；合成方法及机理;表征方法;应用 1 介孔材料的分类 介孔材料按材料的组成大致分为两类:“硅基”介孔材料和“非硅”介孔材料。“硅基”介孔材料即构成骨架的主要成分是二氧化硅,“硅基”的介孔材料又包括纯硅的和掺杂有其它元素的两类介孔材料。“非硅”介孔材料即骨架组成为非硅的其他氧化物或金属等介孔材料。 2 介孔材料的特点 介孔材料具有独特的优点：1.孔道高度有序，均一性好，孔道分布单一，孔径可调范围宽。2.具有较高的热稳定性和水热稳定性。3.比表面积大，孔隙率高。 4.通过优化可形成不同结构，骨架，性质的孔道，孔道形貌具有多样性。 5.可负载有机分子，制备功能材料。 3 介孔材料的合成方法及机理 目前合成介孔材料的方法很多，如：溶胶凝胶法，水热合成法，微波辐射合成法，相转变法及沉淀法等，其中以前两种方式应用最多。介孔材料的合成机理，为各种合成路线提供了理论基础。在所提出的各种机理中,有一个共同的特点是溶液中表面活性剂引导溶剂化的无机前驱体形成介孔结构。这些表面活性分子中存在两种基团:亲水基和疏水基。为减少不亲和基之间的接触,溶液中的表面活性剂分子通过自组装的方式聚集起来形成胶束,以降解体系的能量。 3. 1 液晶模板机理
囊袋封孔工艺细则
囊袋式封孔器作业细则 针对囊袋式注浆封孔工艺，为了保证钻孔的封孔效果，规范井下封孔操作流程，特制定本细则。 1 囊袋封孔原理 囊袋式注浆封孔器的工作原理是：首先通过注浆泵将水泥浆液经注浆管对2个囊袋注浆，待2个囊袋注浆膨胀后封堵钻孔并支撑孔壁，2囊袋间形成密闭的注浆空间，然后待注浆压力升到一定值，注浆段的出浆阀打开，浆液带压注入注浆段并充填孔壁周围裂隙。 2封孔作业细则 井下封孔作业是个系统工作，各个环节密切相连，封孔工作涉及的材料、设备、封孔质量要求等若一个环节出了问题，就可能导致封孔工作不能正常进行，更有可能造成封孔失败，所以在封孔时应将各个环节有机的结合在一起，保证封孔作业的顺利完成。 2.1 下井前准备 在下井封孔前，在地面首先确认下井封孔所需的囊袋、水泥、抽采管的数量是否准备充足、是否已到达井下指定位置；确认封孔所需的接头、管子等工具是否准备齐全；确认封孔地点的水、风、注浆泵是否到位。 2.2 封孔前准备 （1）钻孔施工 钻孔施工到终孔后，不能立即退钻，对于上向孔和平孔，应继续用水将钻孔内的钻屑冲出，防止钻屑过多阻塞囊袋下入钻孔；对于下向孔，除了用水将钻孔内的钻屑排出外，最后还应换用压风，将孔底的积水吹出，防止积水过多，阻碍瓦斯抽采。
（2）检查封孔器 检查封孔器是否有破损，对于封孔器包装有破损的，应采取少量注水法试验封孔器是否损坏，禁止使用破损的封孔器进行封孔。 （3）检查封孔机具 连接水源，全面检查注浆泵、搅拌器和注浆管是否处于正常状态。 （4）检查注浆材料 准备封孔用水泥材料和水泥添加料，并检查是否有结块现象，不得使用失效的水泥和水泥添加料。 2.3 插入囊袋封孔器 对于易塌孔地段，要求成孔之后及时插入抽采管及囊袋封孔器，否则可能出现塌孔现象而造成封孔失败。 （1）计算插入筛管长度 根据囊袋封孔器的长度计算插入筛管的长度，按照公司要求，本次封孔要实现全煤孔下套管，则煤孔段应全部下筛管 （2）插入囊袋 首先将所需筛管的长度插入钻孔，然后在筛管后接入套管继续插入钻孔，待剩余套管的长度与囊袋封孔器的长度一致时将套管套入囊袋，并用胶带将囊袋和套管固定牢固后一起插入钻孔，待囊袋封孔器和套管完全插入到钻孔，插入囊袋工作结束。
瓦斯抽采钻孔合理封孔长度确定方法
瓦斯抽采钻孔合理封孔长度确定方法 陈建忠，代志旭 （平顶山天安煤业股份有限公司瓦斯所，河南平顶山467000） 摘要：为确定十二矿顺层抽采钻孔的合理封孔长度，提高抽采效果，分析了封孔长度与巷道应 力“三带”的关系，采用数值模拟和现场实测的方法确定了巷道应力“三带”的分布特征：卸压带 范围为煤壁向里0 4m，应力集中带范围为煤壁向里4 10m，原始应力带范围为煤壁向里10 m以深，从而确定了合理封孔长度为10m，并通过现场考察，验证了封孔长度为10m是合理的。 关键词：瓦斯抽采；封孔长度；应力“三带”；数值模拟 中图分类号：TD712+．6文献标志码：A文章编号：1003－496X（2012）08－0008－03 The Method of Determining Reasonable Sealing Length of Gas Extraction Borehole CHEN Jian－zhong，DAI Zhi－xu （Gas Institute of Pingdingshan Tian＇a n Coal Industry Co．，Ltd．，Pingdingshan467000，China） Abstract：In order to determine the reasonable sealing length of bedding extraction borehole in No．12coal mine，and to improve the extraction effect，the relationship between the sealing length and"three zones"of stress is analyzed in this paper．The distribution char-acteristics of roadway stress"three zones"are determined by numerical simulation and field measurement method．The range of pres-sure released zone is from the coal wall to the inside0 4m；the range of stress concentration belt is from coal wall to the inside4 10m；and the range of original stress belt is from coal wall to the inside10m deep，which determines a reasonable sealing length of10 m．Through on－site test inspection，it is verified that the sealing length of10m is reasonable． Key words：gas extraction；sealing length；"three zones"of stress；numerical simulation 平顶山天安煤业股份有限公司十二矿是煤与瓦斯突出矿井，主要开采己15煤层。随着开采深度的不断增加，煤层瓦斯含量和瓦斯压力逐渐增大，煤与瓦斯突出危险性也越来越大，瓦斯灾害治理的难度也越来越大，因此，如何快速消除煤与瓦斯突出危险性，实现“双不”目标，必须实施高强度的瓦斯抽采，因此，提高本煤层瓦斯抽采效果至关重要。提高本煤层瓦斯抽采率的途径主要有2个：一是采用人为方法提高煤层的透气性，主要有水力压裂、水力割缝等水力化措施以及预裂爆破等；二是合理布置钻孔和改变钻孔参数。近几年来，十二矿与科研单位合作，先后进行了煤层水力挤出、水力压裂、交叉钻孔等多项研究，取得了很好的效果。但在钻孔布置参数，尤其是封孔长度方面研究不足。 1合理封孔深度与巷道应力“三带”的关系 煤巷工作面掘进后，巷道周围煤体的应力会发生变化，由巷道煤壁向深部煤体依次形成卸压带、应力集中带和原始应力带，简称为巷道应力“三带”［1－2］，如图1。卸压带的煤体松散，孔隙率增加，煤层透气性剧增，游离瓦斯容易流动，瓦斯放散速度增加；集中应力带的煤体在自身重力、构造应力和支撑应力的相互作用下被压缩、压实，煤体内的原生裂隙、孔隙减少，煤层透气性降低，瓦斯流动困难，瓦斯放散速度减小；原始应力带的煤体由于不受外力的影响，结构不发生变化［3］ 。 图1掘进工作面前方煤体应力带分布 由于卸压带的煤层得到较充分卸压，形成大量的贯穿裂隙，如果抽采钻孔的封孔长度小于卸压带深度，会一定程度地导致抽采钻孔“短路”，巷道内 ·8 ·（第43卷第8期）试验·研究
岩心钻探封孔水泥浆用量的计算
一、钻孔封闭水泥浆用量计算方法 公式：V=1/4πD 2H V ～封入水泥浆量 D ～钻孔理论直径 H ～钻孔深度 二、实际用量方法： 公式：V 实=μV+V2 μ～超径系数（视地层和孔内情况而定一般1.2） V 2～管路损耗和搅拌池底料 三、计算实例 ① 按ф78mm 孔径，100m 孔深，1.20超径系数，管路损耗、池底余料0.2M 3，计算需 用水泥浆量。 ② 水泥浆量 V 实=1.2×0.25×3.14×0.0782×100+2=0.773m 3 水泥的用量计算 按0.773方需用水量，0.6水灰比，水泥比重3.15，水的比重1计。 公式： 水泥水＋水泥实水泥γγγ·K V Q ?= Q 水泥—此需水泥重量。 K —水灰比 V 实—此需水泥浆量 γ水—水的比重。 γ水泥—水泥比重 Q 水泥=0.773×3.15×1/1+0.6×3.15 =2.435/2.89 =0.843(T) 水的用量计算 按0.773方需用量，0.6水灰比，水泥比重3.15，水的比重1计 公式： Q 水=V 实—Q 水泥/γ水泥 Q 水：此需水的重量， Q 水泥，此需水泥重量， γ水泥：水泥比重 Q 水=0.773—0.843/3.15=0.505（T ）
钻杆体积计算 V钻=1/4π（D—d）2S V钻：钻杆体积 D：钻杆外径 d:钻杆内径 S：钻杆长度 钻孔封闭材料用量计算 1、水灰比：水∶水泥∶砂子：水=1∶1∶0.7 2、用量计算 ①水泥砂浆用量：Q=0.785×D2×K×L×γ D～为孔径（mm） K～为超径系数0.8～1.5 L～为封闭段长度 γ～为水泥砂浆相对密度1.94t/m3 ②水泥用量 Q水泥=Q/（η1+η2+η3） 其中η1、η2、η3为水泥，砂子，水的比例系数 ③Q 砂=Q 水泥 ×η2 ④Q 水=Q 水泥 ×η3
钻孔地质小结
ZK1801地质小结 一、目的任务 该钻孔按设计要求布设在穆呼锰矿区18号勘探线上，设计方位343°，顷角80°，设计孔深300米通过施工ZK1801，对Ⅰ、Ⅱ、V、Ⅶ号锰矿(化)带深部矿(化)体进行控制；经过施工，了解并控制了该孔孔内矿(化)体的深部变化情况及水文地质特征，达到地质目的。 一、完成工作量 该孔于2018年了月20日正式开孔，于7月29日终孔，终于孔深为272.4米、采集样品共37件，其中化学祥32件，编号为182HX81 ZK1801-1～32；另外采取薄片3件，编号为182182Bb ZK1801-1～3；光片1件，编号为182g81 ZK1801-1；小体重1件，编号为182XT81 ZK1801-1. 三、取得成果与认识 通过对钻探的编录，基本了解了矿区地层、矿体形态、分布规律、构造矿体延伸情况、与矿化改变带及其围岩之间的关系， ZK1801中见2层锰矿体，2层锰矿化体，完成272.4米，其中锰矿体累计视厚度2.69米，品位16.7～37.2×10-2。锰矿化体累计视厚度3.92米，品位2.3～4.2×10-2 各锰矿(化)体具体分述如下： ①第1层灰黑色锰矿石(V3号锰矿体)见矿孔深在13.6-15.34米，视厚度1.74米，锰矿化较强，其它主要矿化有黄铁矿化、碳酸盐化，品位18.6-37.2×10-2。 ②第2层灰黑色薄层状含锰矿化泥晶灰岩，孔深在38.87-39.80米，视厚度0.93米，矿化较弱，品位2.3-4.2 ×10-2左右。 ②第3层灰黑色锰矿石(下1号锰矿体)见矿孔深在39.80-40.75米，视厚度0.95米，锰矿化较强，见黄铁矿颗粒，零星分布，品位16. 7-26. 8×10-2. ④第4层锰灰黑色薄层状含锰矿化泥晶灰岩，孔深在40.75-43.74米，视厚度2.99米，品位 2.4- 3.1×10-2。 总体来看，该孔仅见V号锰矿体，但控制较浅，说明矿体向西延伸，矿体品位较高，致密坚硬。 四、质量评述 （一)钻探工程质量 钻探工程严格按设计及钻探操作规程执行： 1、岩石采取率为96.03%，矿心采取率为85.5%，达到设计要求。 2、共进行了6次孔深校正，终孔校正孔深误差为+0.15米，在允许误差之内，达到设计及规范要求。 3、弯曲度一共测量了7次，均按设计要求毎钻进50米测量一次，并对矿(化)体顶底板进行加测，钻孔孔斜均在允许误差之内，毎100米天顶角未超过3°，方位角未超过5°。测斜仪器为光纤陀螺测斜仪CX-6D,达到设计要求。 4、简易水文观测均按要求进行，测定并记录了提钻后和下钻前 的水位，测定了每一回次的冲洗液消耗量，详细记录了涌水及岩石破碎、坍塌、掉块的部位终孔后进行了静止水位观测，观测时间为48小时，每小时观测一次，达到地质勘探规范及设计要求。 5、班报表等原始记录均按钻探操作规程执行，做到了岩心牌、原始钻进班报表、记录等清晰整洁，对岩心均按顺序摆放，对岩心进行了及时的清洗并编号，均达到设计要求。 6、封孔时用水泥全孔封闭，封孔材料、用量及配方均按设计要求执行，达到钻探要求。（二）钻孔地质编录 钻孔地质编录均按地质编录规范标准执行，达到要求。 1、编录前先进行了钻探班报表、岩矿心、回次牌的检查等工作。
矿井瓦斯抽采钻孔封孔方法
钻孔封孔方法 1、扩孔水泥封孔法，封长6m以上。适合上行孔。 2、水泥袋式封孔法，封长6m以上。适合所有角度孔。 3、聚胺脂缠绕封孔法，封长3m。适合所有角度孔。 麻袋片＋聚胺脂
麻袋片＋聚胺脂 4、封孔质量也直接影响抽放效果的好坏，在实际抽放过程中常出现钻孔封孔长度不够、封孔不严密，造成通孔漏气现象。因此必须切实改进封孔方式和方法，有效提高抽放效果。下一步我们将改进封孔的方法，采用聚胺脂和注浆泵注水泥砂浆封孔，切实提高封孔质量，减少钻孔漏气现象。改进后的裂隙带和本煤层封孔方法见下图：
（1）施工本煤层钻孔中夹钻问题。由于煤层松软，在施工钻孔时常常出现夹钻现象。针对这一问题经过摸索研究采用矿井压风代替静压水排渣进行抽放钻孔施工，改进后，较利用静压水施工每班工作量提高50—80m，同时有效地防止了施工过程中出现夹钻杆、断钻杆事故，提高了施工效率。 2）抽放钻孔封孔漏气问题。经过分析认为：出现漏气的原因为本煤层抽放孔采用原封孔灌注水泥封孔工艺,注进水泥浆后，在导流管、导气管或钻孔上部始终有一定的沉淀水存在，沉淀水被煤吸干后形成缝隙，在抽放时，就会出现漏气。为了进一步解决抽放钻孔封孔问题，尝试灌注聚胺脂封孔，见下图，经过试验，封孔后打压可达到0.05—0.3MPa，抽放时瓦斯浓度为55—60%，最高可达到80%以上，
而灌注水泥浆封孔的钻孔在抽放时瓦斯浓度为35—40%，通过以上结果对比证明采用灌注聚胺脂封孔工艺效果较好，初步解决了低透气松软煤层封孔问题。） 4、聚胺脂袋式封孔法，封长3m以上。适合所有角度孔。 5、套管封孔法，封长30m以上，套管50m以上。适合上 行孔。 见图6所示为钻孔下套管和封孔工艺图。这种钻孔的优点是钻机机械性能要求一般，象国产SGZ—ⅢA钻机就可满足要求，另外使用灵活方便，对井下钻场没有特殊要求，机动性较强，在钻孔下套管技术采用后大大提高了抽放效果和质量，也是井下煤层气开发的主要技术方法。
钻孔封孔工艺
钻孔封孔工艺 一、下管流程 方法一： 1、将速封式注浆囊袋(8m)整体套入第二根Φ75mmPVC封孔管外（孔内第二根）。 2、缓慢向钻孔内推送第一根Φ75mmPVC封孔管直到第一根Φ75mmPVC封孔管末端所剩距离突出孔外100cm处开始对接第二根套入8m囊袋的Φ75mmPVC封孔管。 3、在第一根Φ75mmPVC封孔管的末端均匀涂抹胶水，然后迅速的将第二根套入8m囊袋的Φ75mmPVC封孔管与第一根相连接。用3个管卡把囊袋固定在第一根Φ75mmPVC封孔管末端0.5m处，人工均匀用力向钻孔内推入固定好囊袋的两根Φ75mmPVC封孔管并把8m囊袋缓慢的向钻孔外端移动。直到第二根套入8m囊袋的Φ75mmPVC封孔管末端所剩距离突出孔外100cm。 4、在第二根套入8m囊袋的Φ75mmPVC封孔管的末端均匀涂抹胶水，将第三根Φ75mmPVC封孔管与第二根Φ75mmPVC封孔管末端对接，两根管对接好后把囊袋向第三根管外侧移动同时把囊袋和PVC封孔管向孔内推送直到8m囊袋充分展开，人工均匀用力将3根PVC管推入钻孔内并将囊袋用3个管卡固定，严禁强塞。 5、根据防喷孔装置段直径确定囊袋尾部固定位置。 （1）防喷孔装置段直径≤200mm，则囊袋端头固定位置距孔口300mm 处；
（2）防喷孔装置段直径＞200mm，则囊袋端头固定在孔径≤200mm 往里100mm 处。 方法二： 1、取三根完好的Φ75mmPVC封孔管，并且管内无杂物。 2、将三根Φ75mmPVC首尾相连，首尾连接处内部均匀涂抹胶水，外部用胶带缠好。 3、把速封式注浆囊袋(8m)套在Φ75mmPVC封孔管上充分展开，囊袋首部用3个管卡把固定在第一根PVC封孔管末端0.5m处，囊袋尾部用3个管卡把固定在第三根Φ75mmPVC封孔管末端0.5m处。 4、人工均匀用力将封孔囊袋送入钻孔内，严禁强塞。 5、根据防喷孔装置段直径确定囊袋尾部固定位置。 （1）防喷孔装置段直径≤200mm，则囊袋端头固定位置距孔口300mm 处； （2）防喷孔装置段直径＞200mm，则囊袋端头固定在孔径≤200mm 往里100mm 处。 二、注浆流程 1、检查注浆泵，风管，注浆管等现场设备是否完好. 2、向注浆泵搅拌箱内注入少许清水。开启搅拌器调试搅拌叶——打开控制开关，搅拌叶随着开关调控大小力度旋转为正常；再开启注浆泵调试注浆效果——打开控制开关，调控开关打出清水就为正常。 3、试运转正常后，开启搅拌机与注浆泵（注意缓慢开启，不要
关于下发《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范(试行)》的通知[1]
焦煤办字…2012?476号 关于下发《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）》的通知 焦煤集团所属各抽采矿井： 为推广抽采钻孔带压封孔研究技术成果，规范钻孔带压封孔工艺现场操作，实现煤层瓦斯高效抽采，根据焦煤集团矿井实际，经研究特制定了《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）》。现予以下发，望各抽采矿井认真贯彻执行。 二〇一二年八月七日
焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范 （试行） 为推广抽采钻孔带压封孔研究技术成果，规范钻孔带压封孔工艺现场操作，实现煤层瓦斯高效抽采，特制定《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）》。鼓励矿井根据具体情况对抽采钻孔封孔工艺进行优化创新，在未形成新的技术规范之前，抽采钻孔封孔暂按本规范执行。 1.引用标准 （1）《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》 （2）《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》 （3）《防治煤与瓦斯突出规定》（2009.8） （4）《河南煤业化工集团关于进一步加强防突工作的指导意见》 （5）《焦煤集团瓦斯抽采管理规定》（2012年6月） 2.适用范围 本规范适用于焦煤集团所有矿井的顺煤层瓦斯抽采钻孔（以下简称“顺层钻孔”）和穿层瓦斯抽采钻孔（以下简称“穿层钻孔”）封孔。未涉及的有关内容，参照相关行业技术标准或管理规定执行。
3.相关术语 （1）封孔深度：抽采钻孔内封孔材料充填段里端与孔口之间的距离。 （2）封孔段长度：封孔材料充填段两端之间的距离。包含封堵段和注浆段长度。 （3）封堵段长度：封孔段两端首先封堵的聚氨酯化学材料充填段长度，用于注浆时的两端封堵。 （4）注浆段长度：封堵后进行注浆的有效封孔充填段长度。 （5）卸压带宽度：采动影响后巷道两帮形成的应力降低、裂隙发育的区域深度。 4.带压封孔技术规范 4.1封孔参数确定 （1）抽采钻孔封孔采用“两堵一注”的封孔方式。 （2）顺层钻孔的封孔深度应根据巷道的卸压带宽度进行确定，且封孔段必须保证在卸压带宽度以里。抽采矿井必须实际测定本矿井不同地区煤层巷道的卸压带宽度。 （3）顺层钻孔的封堵段长度不少于1m，注浆段长度不少于6m，封孔段长度应不少于8m。 （4）穿层钻孔封孔时，封堵段长度不少于1m，封孔段长度不少于5m。当岩孔长度小于15m时，封孔深度应达到煤岩交界处；当岩孔长度大于15m时，封孔深度不得小于10m。
关于铝合金封孔方法
铝型材封孔方法简介 学习和培训过程中对铝型材表面处理过程尤其是阳极氧化，电解着色，表面封孔，电泳涂漆非常的感兴趣，现在结合自己目前所学知识简单的说下铝型材需要封孔的原因和几种常见封孔方法，不足和错误之处恳求指正点拨。 铝合金制品的应用范围非常的广泛，在我们身边日常接触的有门窗型材，幕墙型材，通用型材，工业型材等。但是铝制品有个缺点——容易被腐蚀，为避免铝合金制品的腐蚀，实际工业生产中普遍应用阳极氧化技术，阳极氧化技术就是在铝合金型材的表面形成一层致密的氧化膜来隔离腐蚀介质达到保护铝基和其他表面装饰。经过阳极氧化处理后的铝合金材料具有硬度高，绝缘，绝热，耐腐蚀等优点。 但是还有一个问题，阳极氧化膜是呈现多孔的层状结构，具有较强的物理吸附能力和化学活性，特别是在高腐蚀性环境中，腐蚀介质容易渗透氧化膜孔洞导致底部铝基体的破坏，所以在工业上经过阳极氧化后的铝材不管着色与否，都需要进行封孔的操作，封孔操作不仅可以加强氧化膜抗腐蚀，抗耐磨，隔热的特点，而且能减弱氧化膜对油污和杂质的吸附。 工业上比较常见常用的封孔操作方法有4种：高温封孔，冷封孔，中温封孔，有机物封孔。下面简单介绍下各自的特点。 1、高温封孔，高温封孔又叫沸水封孔，是通过铝制品表面的氧化膜（AL2O3）的水合反应生成勃姆体，勃姆体耐腐蚀性好，而且水合反应时氧化膜分子体积膨胀使氧化膜微孔封闭。该方法工艺简单，封孔质量非常的高。但是能耗非常的大（水温95℃以上），要求水质为纯水，封孔的速度3-5MIN/UM，效率不高，封孔成本相对很高。 2、冷封孔，冷封孔不需要加热，在室温下就可以操作，所以又叫室温封孔。冷封孔一般用氟化镍，主要依靠正二价的镍离子和负一价的氟离子。冷封孔能耗低，1-1.5UM/MIN，封孔速度快，质量良好。不足之处是化学药品消耗大，干扰因素很多，较多的氟化物使后续污水处理困难，在目前环保要求非常严格的情况下不适应形势。 3、中温封孔，中温封孔指的是封孔的温度在高温封孔和冷封孔二者之间的一种封孔技术，由于这种特点，中温封孔具有很多前二者没有的优点。中温封孔温度要求不高，消耗能耗低，1-1.3UM/MIN的封孔速度，效率比较的高，封孔效果也很优良。而且主封孔剂为醋酸镍，稳定性好，容易控制，满足国家的环保要求。 4、有机物封孔，电泳就是有机物封孔的最好例子，即在铝材氧化膜上涂上一层有机聚合物涂层。 以上就是几种封孔方法的简单介绍了，未来封孔技术的发展肯定是朝着低能耗，低污染，高效率，高品质，易操作的方向发展。
介孔材料合成方法
三维介孔材料SBA-16的制备 分别称取12 g F108和31.44 g硫酸钾放入500 mL烧杯中，加入360 g浓度为2 M的盐酸。在室温下（25 °C）搅拌4 h，使表面活性剂全部溶解并且分散均匀后，将温度升至38 °C。待恒温后，在剧烈搅拌下，逐滴加入25.2 g正硅酸乙酯（TEOS），连续搅拌20 min后停止。静置保持反应物24 h，整个过程维持38 °C 不变。所得白色粉末，通过离心进行收集（转速5000 rpm）,用去离子水洗涤6次，并在烘箱中40 °C干燥。表面活性剂在500 °C空气中焙烧5 h去除，升温速度控制在2 °C /min。 二维介孔二氧化硅材料SBA-15的制备 室温下，将1 g P123和2.24 g KCl溶于30 g 2 M的盐酸中，当搅拌至均一溶液后，逐滴加入2.08 g正硅酸乙酯（TEOS）,并强烈搅拌30 min。静置24 h 后，把所得混合物转移至带聚四氟乙烯衬套的不锈钢反应釜中，100 °C晶化24 h。自然冷却后，经抽滤，反复洗涤，在烘箱中过夜烘干。 三维介孔二氧化硅材料SBA-16的制备 在45 °C下，将4.0 g F127和8.0 g浓盐酸（37 wt%）溶于192 g蒸馏水中。在搅拌均一后，加入12.0 g 正丁醇，并强烈搅拌1 h。逐滴加入18 g正硅酸乙酯（TEOS）后，在相同温度下搅拌24 h。将所得混合物转移至带聚四氟乙烯衬套的不锈钢反应釜中，100°C晶化24 h。自然冷却，经抽滤，反复洗涤，所得粉末样品在烘箱中过夜烘干。 MCM-41的合成 将4.38 g CTAB加入到含1.10 g NaOH的200 g蒸馏水中。室温搅拌使其完全溶解，逐滴加入5.21 g TEOS，并继续搅拌24 h。将混合物转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在110 °C条件下晶化24 h。所得产物抽滤后，用蒸馏水反复冲洗直至滤液呈中性，将产物干燥。 介孔二氧化硅分子筛KIT-6的制备
封孔、连孔工安全操作规程(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 封孔、连孔工安全操作规 程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1670-53 封孔、连孔工安全操作规程(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、封孔、连孔工入井前，必须了解清楚所要封孔的地点，钻孔位置，钻孔用途，钻孔孔径，及所需要的封孔套管，密封材料等。 2、进入封孔地点，首先要敲邦问顶，检查好封孔周围的安全状况及支护状况，并在工作地点上部悬挂便携式瓦斯报警仪，方可进行封孔。 3、封孔前必须用清水冲洗钻孔，清除钻孔内的煤、岩粉及沉积物。 4、封孔根据不同地点，一般采用无缝钢套管和防静电PVC管等材料封孔，套管长度一般为1.2m—2m左右，PVC管长度一般为3m—4m左右。 5、当钻孔与套管之间的空间达不到封孔要求时，必须进行扩孔处理。 6、封孔时，深度一般为10m以上（可根据煤、岩
墙的裂隙发育状况进行延长），灌浆孔一般下通管。 7、封孔一般三至四人相互配合工作，用管钳或手把套管连接拧紧插入钻孔，在套管前端0.5m处，采用编织袋或麻丝进行缠绕，在用聚胺脂等封孔材料按1：1的比例洒开进行缠绕封孔，操作人必须佩带乳胶手套，防止聚胺脂粘连皮肤。 8、套管下完后，要用干净的编织袋充填孔口空间，保证孔口封堵严实不漏浆液、不漏气，工作结束后，清理好现场卫生， 9、封上斜倾角较大钻孔时，操作人员不得站在钻孔正下方操作，以防封孔时套管下滑伤人。 10、安装膨胀式封孔器时，要求必须最人进行操作，一人用管钳固定封孔器外套，另一人用管钳拧紧膨胀器的丝扣，一人固定封孔器防止下滑伤人。 11 、连接抽放钻孔时必须关闭分流器支管阀门，防止空气进入影响抽放效果及造成钻场瓦斯瞬间超限。 12、封孔、连孔结束后，及时检查连接螺丝紧固状况，是否有漏气现象，分支连接管必须安设测气孔
瓦斯抽采封孔技术比较
安全新技术 《煤层瓦斯抽放钻孔封孔技术研究》 学号：js12120002 姓名：李海鉴
煤层瓦斯抽放钻孔封孔技术研究 李海鉴 (中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州221008) 摘要：瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本性措施。本文比较和研究了目前煤矿封孔工艺，为提高瓦斯抽采效果提供了依据。 关键词：矿井瓦斯；抽放；封孔 中图分类号: TD 煤与瓦斯突出是严重影响煤矿生产安全的重大因素之一，瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理与利用的根本措施和主要途径,钻孔瓦斯抽采效果的好坏,除了钻孔的合理布置,主要是钻孔孔口的封孔质量。 常规的瓦斯抽采钻孔封孔技术包括采用有机材料或无机材料直接封堵、封孔器封堵。而直接封堵法包括粘土人工封孔、机械注水泥砂浆封孔、发泡聚合材料封孔。现在研究的很多种封孔放法结合了各种封孔技术优点，采用两种或多种技术组合使用，使封孔效果得到改善。同时从一次封孔研究到二次封孔技术，使封孔技术更加丰富，提高了抽采效率。 1、粘土人工封孔 常用粘土为黄泥或水泥团，粘土封孔法对封孔的材料要求不高,而且所花费的成本也很低,但是对封孔的工艺要求却很高。其受限于钻孔长度和粘土的软硬度,很难将钻孔封的密闭不透气,稍有一个环节的疏忽都可以导致其钻孔封闭不实。粘土封孔方法封孔长度较短，黄泥遇水变软，密实性不好，容易漏气。采用黄泥、水泥团人工封孔，钻孔密封质量差、作业时间长、劳动强度大，现场已很少采用。 2、机械注水泥砂浆封孔 水泥砂浆封孔法是在孔口处安好截止装置后,将水泥砂浆用注浆泵压入钻孔,可以封孔段较长的钻孔。其封孔材料在注入时为液态,等其凝固后为固态,能较好的封闭钻孔周围的一些裂隙和解决粘土法封孔难以解决的一些难题,从而能较好的封实钻孔。用一根回浆管即可检验其封孔长度,操作比较简单省时。 机械注浆虽可大大缩短封孔时间，但是目前的机械注浆设备笨重，加大了工人的劳动强度和搬运时间。对于倾斜钻孔可以保证封孔质量，但是对于近水平或缓倾斜煤层不适用。水泥短时间内不能硬化固结，并且凝固后易收缩导致漏气，从而使封孔后瓦斯浓度衰减比较快。 3、发泡聚合材料封孔 采用发泡聚合材料聚氨酯(马丽散)封孔，由于聚合材料发泡倍数高、质量轻，具有工艺简单、密封可靠、封孔迅速等特点而得到了广泛应用。然而目前化学聚氨酯封孔技术主要是采用徒手封孔，封孔长度只有3～5 m，不能有效封堵钻孔瓦斯抽采松动裂隙带，瓦斯抽采浓度不高，钻孔抽采寿命不长，甚至对操作不熟练的封孔工人，由于聚氨酯发泡反应快，一般在2～4min完成，抽采钻孔往往很难成功封孔而造成废孔。发泡聚合材料封孔其封孔材料成本高，操作要求高。 4、封孔器封孔 封孔器封孔法一般用于岩层致密和服务时间不长的岩孔, 主要包括摩擦式封孔器和水
有序介孔磷酸锆的研究进展
综述专论 化工科技,2006,14(6):64～68 SCIENCE &TECHNOLO GY IN CHEMICAL INDUSTR Y 收稿日期:2006203203 作者简介:冯英俊(1982-),女,山东淄博人,山东轻工业学院硕士研究生,主要从事功能材料的研究。 3基金项目:山东省自然科学基金资助项目(Y 2002F20)。 有序介孔磷酸锆的研究进展 3 冯英俊,何 文,刘建安 (山东轻工业学院材料科学与工程学院,山东济南250100) 摘 要:简要阐述了磷酸锆材料的特点和应用发展现状,重点探索了有序介孔磷酸锆的制备方法及表征技术,对于磷酸锆材料研究及制备中存在的问题进行了归纳。 关键词:有序介孔材料;磷酸锆;介孔磷酸锆 中图分类号:TQ 134.1+2 文献标识码:A 文章编号:100820511(2006)0620064205 近几年,新型纳米材料的研究不断进入新的领域,纳米材料的研究涉及到凝聚态物理、化学、 材料学、生物学等诸多学科,多学科相互渗透、形成新的学科生长点,从而合成了许多全新的纳米材料[1,2]。磷酸锆类材料是近年逐步发展起来的一类多功能材料,既有离子交换树脂一样的离子交换性能,又有沸石一样的择形吸附和催化性能。同时又有较高的热稳定性和较好的耐酸碱性。这类材料以其独特的插入和担载性能而呈现广阔的发展前景,使得这类介孔材料的研究成为国内外的研究热点。有序介孔材料的合成早在20世纪70年代就已经开始,直到1992年Mobil 公司的MCM 241的介孔材料的报道才引起人们的广泛注 意,这也是有序介孔材料合成的真正开始,不久就开始合成磷酸铝材料的尝试,有关介孔磷酸锆的研究正处于方兴未艾的时期。磷酸锆介孔材料分为介孔磷酸锆与有序介孔磷酸锆,这种有序的结构具有规则的通道和大的比表面积呈现出诱人的应用前景。 1 有序介孔磷酸锆的制备技术 在制备方法上,目前众多专家学者采用多种方法制备这一新兴的有序介孔材料,总体来看,主要有以下几种:回流法、直接沉淀法、水热(或溶剂热)合成法、模板合成法等。 1.1 回流法 利用可溶性锆盐和磷酸或金属磷酸盐反应可制得磷酸锆胶状沉淀,并在磷酸中进行长时间回流,可制得层状晶体化合物α2ZrP ?H 2O 。回流法操作简单,对仪器要求不高,制备得到的磷酸锆晶体容易实现胶体化,有利于层柱磷酸盐的制备。WeiLiu 利用无机锆盐经过两步反应,制得形状规 则、热稳定性好的六角形磷酸锆[3]。D Car 2riere [4]、南昌大学化工系的罗美、郑典模和邱祖民 也采用此种方法[5]制备了热性能好且结晶度良好的磷酸锆介孔材料。图1是用回流法制备的有序介孔磷酸锆的SEM 2电镜照片,从图1可以清楚地看到磷酸锆的层状结构及介孔的有序排列。 图1 有序介孔磷酸锆的SE M 电镜照片 1.2 水热晶化及溶剂热合成法 中国科技大学的张蕤、胡源、宋磊等人采用水热法成功制备了磷酸锆的层状材料[6]。此材料 结晶度好,晶体为规则的六边形薄片状,具有较高的热稳定性。此外,采用无水乙醇代替水做溶剂,