低浓度抽采钻孔堵漏技术研究
两堵一注、带压封孔技术

5.2“两堵一注”、带压封孔技术
完成两堵工作后,就可以进行注浆两堵一注”、带压封孔技术
注意注浆浓度配比。
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3、安全注意事项
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
严格按照措施要求的工序、工艺和时间进行封孔,防止因封孔不及时或质量不合格造成的延迟喷孔伤人及瓦斯超限事故发生。
将准备好的聚胺脂倒入内封堵材料袋内,并将其上口扎牢。
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5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将已固定好内封材料的抽采管放入抽采钻孔中,同时准备外封堵材料。
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5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将外封材料固定在抽采管上,与内封材料固定相似,注意要将注浆管、排气、排水管一同插入外层的保护袋内,并在其两出口处扎牢。
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5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将准备好的聚胺脂倒入外封堵材料袋内,并将其上口扎牢。
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5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将内封堵材料根据设计的封堵距离,接上抽采管,推入到设计位置,最外端一接入外封堵材料管,安装过程中,同时接入排水、排气管。
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5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将内外封堵材料推动设计位置,待聚胺脂充分发泡后,内外封堵材料即固定牢固,完成两堵工作。
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5.2“两堵一注”、带压封孔技术
4、“两堵一注”一体化快速带压封孔装置介绍 “两堵一注”一体化快速带压封孔装置为定型产品,施工更简单,封堵效果更,但成本高。
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不对之处敬请批评指正谢 谢!
待续……
202X
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宁静致远
汇报日期
“两堵一注”、 带压封孔技术 煤矿瓦斯治理国家工程研究中心 汪吉先 2014·10
“两堵一注”、带压封孔技术
1、问题的提出 瓦斯抽采钻孔施工后,受巷道卸压带裂隙及钻孔卸压圈裂隙影响,孔口近端裂隙发育,采取常规钻孔封堵技术,气密性差、漏气明显,孔口负压小、瓦斯浓度低,为改善这一状况,研究采取“两堵一注”技术,较好解决了抽采瓦斯时的外部漏气问题,抽采孔口负压提高、瓦斯浓度增大,效果显著。
煤矿瓦斯抽采钻孔主要封孔方式剖析

煤矿瓦斯抽采钻孔主要封孔方式剖析摘要:目前,传统的抽采孔封堵方式是采用聚氨酯、水泥砂浆封孔或膨胀胶囊机械封孔,其中,聚氨酯容易发泡,封孔效率高,但进行封堵时容易出现封堵不严密、注浆管易堵塞等问题,水泥砂浆封堵时,向孔内注水泥浆过程中有瓦斯不停地泄漏,在水泥浆干燥凝固之前,孔内瓦斯气体将充填的水泥砂浆中冲开一定的缝隙,造成瓦斯泄漏,封堵效果不好等,膨胀胶囊机械式封堵装置,在封堵完成后,随着时间推移,孔内瓦斯集聚量变大,压力增加,完成固定的封堵装置在压力推动下随着胶囊收缩慢慢出现松动,出现漏气,使用效果不好,针对以上封孔方式存在的问题,研究提出瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔工艺。
关键词:抽采钻孔;封孔装置;封孔工艺;储水腔;水泥腔1封孔原理为了提高抽采封孔质量,针对目前封孔技术的不足,研究提出一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔装置,对抽采钻孔进行封孔后,随着煤壁向钻孔内瓦斯涌出,孔内瓦斯量不断增加,通过水和水泥的混合对孔洞进行封孔。
能够防止抽采钻孔内瓦斯气体对水泥和水的混合浆体凝固前造成裂隙等影响,使浆体封孔效果更好,封孔严密,并且能够随着抽采孔内瓦斯气体的不断增加,对抽采孔进行封孔,封堵效果更好,该装置由主体装置和封堵装置组成。
1.1主体装置主体装置由弹性套、盖板、主体筒、紧固螺纹、导气槽和连接板组成,2个连接板分别置于弹性套的两端,连接板由刚性材料制成,弹性套一端的连接板中部开有通孔,主体筒一端置于弹性套一端的连接板上,外侧置有紧固螺纹,由刚性材料制成,主体筒上对称开有2个导气槽,且分别和主体筒内相连通,2个盖板分别置于主体筒内壁上,且分别和2个导气槽相对应,盖板上开有多个进气孔,且进气孔的直径从进口到出口逐渐变大。
1.2封堵装置封堵装置由隔板、固定管、过滤网、滑动筒、转动块、六角卡槽、导向套、固定弹簧、水泥腔、分隔片、储水腔、连接杆和橡胶套组成,隔板置于弹性套上,且将弹性套内部分隔为储水腔和水泥腔,其中储水腔小于水泥腔,储水腔内置有水,水泥腔内置有水泥。
低浓度钻孔处理制度

低浓度钻孔处理制度根据井下现场实际,为提高抽采效率,提高单孔抽采浓度,对各抽采区域当月施工的浓度低于30%的顺层钻孔和浓度低于40%的穿层钻孔分析、处理,为了保证此项工程的有效运行,特制定本制度。
一、低浓度钻孔处理管理办法1、抽放队负责安排人员每周对新施工钻孔进行钻孔浓度观测,并将当月施工的浓度低于30%的顺层钻孔和浓度低于40%的穿层钻孔进行统计,建立低浓度钻孔台账。
并安排一名队干部专门负责施工及资料收集管理,并及时将处理结果上报通防科。
2、检查发现的凡是顺层钻孔浓度低于20%的,穿层钻孔浓度低于30%的必须立即进行处理,处理后浓度仍然达不到要求的,必须重新施工新钻孔。
3、通防科指定一名管理人员负责管理该项目,每月20-25日负责组织抽放队对整个抽采区域自上月21日-本月20日新施工钻孔浓度进行统一排查记录,对当月施工的顺层钻孔低于30%和穿层钻孔浓度低于40%的钻孔进行统计,并以通知单的形式通知抽放队进行处理。
4、抽放队建立低浓度钻孔处理台账,通孔人员每天上井后填写低浓度钻孔处理记录,记录应包括本日处理钻孔钻场号、孔号、打钻记录孔深、实际捅孔深度、捅孔前浓度、捅孔后浓度。
5、通防科每月组织钻孔浓度检查时,要同时对上个月处理过的低浓度孔再次进行检查,当月检查钻孔数不低于500个。
二、低浓度孔处理考核办法1、每月20-25日检查发现当月施工的穿层钻孔浓度低于20%的,扣单孔30%的进尺。
浓度在20%-40%的,扣单孔15%的进尺。
顺层钻孔浓度低于15%的,扣单孔30%的进尺,浓度在15%-30%的,扣单孔15%的进尺。
通防科每月27日前要对当月处理结果汇总并出具正式验收报告,由防突矿长签字后送劳资科进行月底结算。
2、当月抽查单孔浓度低于30%的钻孔数占抽查总数20%(含)以上的,扣除队干部15%的工资。
低于10%的对队干部奖励15%的工资。
3、低浓度钻孔处理台账,每天通孔人员及时进行填写。
未及时进行填写,对通孔负责人扣减当月薪酬50元/次。
低浓度抽放钻孔修复实验实施方案

低浓度抽放钻孔修复实验实施方案
实验目的:修复低浓度本煤层抽放钻孔,提高钻孔抽放浓度,延长钻孔抽放时间,提高钻孔利用效率;
实施方案:使用耐压大于20Mpa的4分无缝钢管加工成3m长短节,短节之间用接箍连接作为输送管路,最前端短节(短节前端封死)前部施工3-5个直径5mm的喷孔,喷孔成环形均匀分布在钢管上,使用时组装成整体,放入钻孔内,末端加接变径水辫;利用采煤工作面液压泵作为动力源,将高压水沿输送管路送入钻孔内,以喷孔喷出的高压水流对煤体切割,形成瓦斯流动通道,增加瓦斯抽采半径,提高瓦斯抽采浓度。
实验组织:通防部组织,防突队配合,在2912上、下顺进行实验。
实验目标:将目前在抽浓度低于5%的本煤层钻孔提升到浓度20%以上,钻孔衰减时间延长到7-10天。
效果验证:对经过修复的钻孔进行连续浓度观测,每天测定一次抽采浓度,连续测定7-10天。
过程控制:钻孔修复时,保持泵站压力不低于15MPa,每小时流量不低于10m³,钻孔下方5米范围内由防突队施工沉淀池,沉淀水流带出的煤渣,并清理到皮带上。
封孔堵漏新技术在提高瓦斯抽采效果中的应用

收 稿 日期 : 2 0 1 3— 0 4— 0 3
作者简介 : 靳玉平 ( 1 9 6 3 一) , 男, 河南焦作 人 , 助理 工程师 , 从 事“ 一
通三防” 管 理工 作 , 现 任 赵 固二 矿 通 风 区 区长 。
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11 4・
2 0 1 3年 第 7期
靳玉 平 , 等: 封 孔堵 漏新 技术 在提 高 瓦斯抽 采效 果 中的应 用
经 过 该矿 抽 放 队 实 际操 作 , 堵 漏 前所 有 钻 孑 L 瓦 斯浓 度 均 为 0 , 堵 漏 后各 孔 抽 采 浓 度 有不 同程 度地
塑管 作为 封孔 管二 次封 孔 , 封孔 长 度 由原 来 的 1 2 m 增加 到 1 5 m。为 了验证 处 理 效果 , 选取 1 4 1 2 1 运 输 巷 内单孔 抽 采 浓 度 为 0—3 %、 漏 气 比较 严 重 的 l 0 个抽 采孔 进行 试验 , 测试 结 果见 表 1 。
巷道 所在 的二 煤 层 , 平 均厚 6 m, 倾角 1 2 。 , 直 接 顶 为粉 砂 岩 , 厚3 . 0 1 m; 基 本顶 为砂 岩 , 厚 1 8 . 4 m。 1 4 1 4 1 运输巷实测煤层 瓦斯含量 1 9 . 1 7 m / t , 实 测 煤层 瓦斯 压力 1 . 0 7 MP a 。1 4 1 4 1准备 回采 面采 用顺 层钻 孔 预抽 回采 区域 煤 层 瓦 斯 的 防 突措 施 , 钻孔 布 置如 图 1所示 。该 矿 现 采 用 发 泡 聚合 材 料 封 孔 , 封 孔 长度 3~ 5 m, 封 孔 深度 1 3 m。
2 . 5 2倍 和 2 . 2 5倍 。
关键词 : 封孔堵漏新技术 i 抽采 钻孔 ; “ 三步走”
抽放钻孔及抽采浓度管理规定

贵州五轮山煤业有限公司抽放钻孔施工、抽采浓度管理规定为加强五轮山公司瓦斯抽采精细化管理,保证瓦斯抽采达标,确保公司瓦斯治理目标及安全发展。
根据公司实际,特制定瓦斯抽放及钻孔管理规定如下:1、钻孔施工必须有经过审批的设计,并且悬挂施工现场,施工完的钻场,还必须悬挂竣工图。
2、钻机进入钻场前必须清理到设计高度,设计钻孔中有俯孔时,钻场高度不小于3m。
对需布孔的巷帮或底板必须清至硬壁,并平整施钻现场。
3、开孔前由工区技术员定出方位线,并按设计标出开孔位置,没标清开孔位置的,不得施工。
4、钻孔必须按设计参数打设,方位角、倾角偏差不大于±1º,开孔位置不许出现偏差。
不符规定要求的,不予计算钻孔进尺。
5、钻孔必须打到设计深度,见煤钻孔以过煤0.5m为现场掌握深度。
钻场的当班负责人必须清楚记录见煤深度、煤(岩)层厚度及动力现象等。
记录与实际明显不符或与相邻钻孔区别较大的,不计量。
6、钻孔达到预定深度后,在抽钻杆前必须压风吹孔,吹净孔内煤粉后方可拔钻。
钻孔量验收记录签字齐全,否则不计量。
7、未达至预定深度或未见煤钻孔为无效孔必须封闭,并不予计量。
8、钻孔施工完必须立即挂牌,标清孔号、施工人、验收人、日期等。
与设计明显不符的钻孔必须重新打孔。
否则处罚当班施工人及工区跟班干部每孔50元。
9、封孔段长度按设计要求执行,设计未要求的,不小于8m。
封孔时PE管里端必须绑紧,封严长度不小于0.5m,封孔马丽散用量合适不浪费,在规定时间内送入孔内。
孔口外露不大于0.3m。
10、水泥、水、水玻璃按规定(重量100:80:3)配比,严禁浪费。
按计量装置搅拌均匀,超过设计用量一倍的,分析原因。
11、封孔材料能复用的,必须及时退下复用。
不能复用的,回收井上材料库。
12、封孔管路接头必须保证严密不漏气,必要时在接头处涂抹马丽散。
封完孔一个原班后联抽。
13、抽放钻场必须安设负压表、流量计、放水器。
抽放支管吊挂高度不妨碍行人,放水器必须在管路最低点,钻场内多通尽量放低放平,防止孔内水回流。
瓦斯抽采钻孔主要封孔方法分析
瓦斯抽采钻孔主要封孔方法分析摘要:煤矿瓦斯抽采对于我国的抽采行业来讲很是常见,抽采主要以封孔为主要方式,而钻孔周围的缝隙范围探究不清晰,封孔的长度也很不明确,注浆的压强很低,经过多年对瓦斯治理技术的不断摸索、创新并吸取经验,总结出整个瓦斯治理工程最基础的就是“孔封严”,其中封孔是抽采效果和抽采质量关键。
文章主要对瓦斯抽采钻孔主要封孔方法进行了分析。
关键词:抽采钻孔;两堵一注;瓦斯浓度瓦斯治理工作是对事故进行防范的重要手段之一,同时瓦斯事故也是当前煤矿行业发展中出现影响最为严重的自然灾害之一。
对瓦斯进行抽采是对当前瓦斯含量高、涌出量大的最重要解决方式之一,因此我们更需要对这项工作的开展引起关注和重视,充分认识到这项工作对我们社会发展和煤炭行业进步的重要性。
在煤矿行业的发展过程中,对矿井瓦斯抽采效果造成影响的因素十分多样,其中比较典型的就是抽放钻孔的封孔质量问题,这一问题也是当前开展抽放工作最为基础的一个环节。
因此这也要求我们在工作过程中有效开展钻孔抽采的作用,从而达到最佳的抽采效果,为实现抽采工作的达标奠定有效帮助。
1 带压封孔基本原理煤层瓦斯抽采带压封孔技术,是基于采煤工作面煤壁内存在的应力扰动沟通裂隙,利用带压注浆方式来达到改变瓦斯抽采钻孔周围煤体特性和密封微孔裂隙的目的。
该技术利用注浆设备,以一定压力将浆液材料压注到瓦斯抽采钻孔封孔段空间及周围孔壁煤体扰动裂隙内部,浆液在注浆压力作用下,可以劈裂、扩展孔壁内煤体裂隙,充填孔隙和煤体凹凸面,增大浆液扩散范围;并在大渗透压力梯度作用下渗入煤体微裂隙内,并产生凝聚力,待浆液固化后,形成树枝状分布,并与煤体颗粒固体粘结在一起,以便彻底密封瓦斯泄漏通道。
具体工艺为:封孔前利用压风吹净孔内钻屑,然后将抗压无裂缝瓦斯抽采管放入抽采钻孔内一定深度,利用聚氨酯快速构筑抽采钻孔封孔段注浆空间。
待聚氨酯完全固化后,再通过孔口端预留注浆管利用压力可调双液风动注浆泵向封孔段密闭空间注入水泥浆,要求达到一定的注浆压力。
低浓瓦斯综合利用新技术研究
低浓瓦斯综合利用新技术研究近年来,随着城市化和工业化程度的不断提高,国内矿山和煤矿生产的瓦斯问题愈加突出。
瓦斯对于地下安全和环境保护都具有重要意义。
但是,目前存在的主要问题是瓦斯排放量较大,对于环境和能源资源的浪费程度较高。
为了有效地利用瓦斯资源,低浓瓦斯综合利用技术被越来越多地关注和探索。
该技术通过瓦斯开采、净化、压缩、输送和利用,可以将瓦斯转化为安全、清洁、高效的能源和化学原料,同时还能减少矿井和煤矿的温室气体排放和违反规章制度的行为。
一、低浓瓦斯开采技术低浓瓦斯开采技术主要包括瓦斯抽采、钻孔水封、液体封等技术。
其中,瓦斯抽采技术是目前应用最为广泛和成熟的开采技术。
瓦斯抽采主要有水力压采、风机抽采、液体喷射等方式,可以将地下瓦斯抽采到地面,同时防止矿井爆炸事故发生。
二、低浓瓦斯净化技术低浓瓦斯净化技术是实现瓦斯综合利用的前提条件。
常用的技术包括活性炭吸附法、分子筛吸附法、膜分离法等。
这些技术可以有效地去除瓦斯中的污染物和杂质,使其成为安全和清洁的能源。
三、低浓瓦斯压缩技术低浓瓦斯压缩技术主要是将净化后的瓦斯通过压缩装置压缩到更高压力,以方便输送和利用。
压缩技术不仅可以提高瓦斯的储存能力,还可以增加瓦斯的利用价值。
四、低浓瓦斯输送技术低浓瓦斯输送技术主要包括管道输送和车辆输送两种方式。
管道输送是应用最为广泛和经济的瓦斯输送方式,它具有灵活、经济、高效和安全的特点。
车辆输送主要应用于交通不便、矿区内临时作业和瓦斯需求较小的场合。
五、低浓瓦斯利用技术低浓瓦斯利用技术主要包括燃料利用和化工利用两种方式。
燃料利用主要包括发电、热能、燃气汽车和城市燃气等方面。
以用于城市燃气的方式较为常见。
化工利用主要是指将瓦斯转化为化学原料,包括合成氨、合成甲醇、制备丙烯等方面。
综上所述,低浓瓦斯综合利用技术拥有广泛的应用前景和重要的经济和环境价值。
但是,在实际的生产应用过程中,仍然存在一系列问题和挑战,如技术成熟度、成本效益、环境污染、安全风险等等。
超低渗透钻井液防漏堵漏技术研究与应用分析
2 、 超低 渗透 钻 井液 的作 用机 理 探讨
2 . 1 提高地 层承 压能力的机 理分析
微 裂缝பைடு நூலகம், 成为 自由水在 压力作用下进入 泥页岩的路径 。 而钻 井滤液 量与 泥页岩 的膨 胀压成 正比, 即钻井 滤液越 多, 泥页岩的膨胀压 就会随之 变
在使 用钻具 进行 钻井 施 工的过 程 中, 井壁 会对 其产生 摩擦 力。 而 大 , 从而导 致泥页岩 出现 坍塌或者 剥落 等现象 。 而且 由于地 应力, 泥 页 这些摩 擦 力可 以通过 钻杆 而形成 过平 衡压 力, 转 而通 过钻杆 而重 新施 岩会 出现掉块和 剥落现 象。 该油田的底 层胶结并不够好, 使得钻 井液对 加 到井壁 上。 过平衡压 力会对 地层造成影 响 , —旦没有办法减 少这一压 其造成冲蚀 影响 。 而该油 田的地 层在破裂 压力方面比较低 , 因此在钻井 力, 则 会造成 比较严 重的问题 , 即钻 井液 严重漏 失、 井壁 坍塌等 等。 而 施 工过程 中很 容易就 出现一 些比较 复杂的 问题, 比如坍塌 、 缩径 、 井漏 超 低渗 透钻井 液在 封堵方 面具有 非常理 想的性能 , 能 够消 除过平 衡压 和油层损害 等等。 力, 直至零。 因此 , 地 层不会受 到过平 衡压 力的作用, 钻 杆就不会对井 壁 近些年来 , 该 油田施 工的井都是聚黄 防塌钻 井液的普通 的井, 将近
钻井防漏堵漏技术分析与建议
钻井防漏堵漏技术分析与建议发布时间:2021-06-17T10:45:54.860Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷6期作者:李洋[导读] 化学类堵漏材料适用性好、种类多,应用最为广泛,但仍存在产品质量不易控制、现场配置程序复杂李洋西部钻探准东钻井公司新疆克拉玛依834000摘要:化学类堵漏材料适用性好、种类多,应用最为广泛,但仍存在产品质量不易控制、现场配置程序复杂、高温耐久性差、承压能力较低等不足,需开展针对性的改进。
其合成单体多为丙烯酰胺、丙烯酸等,比较单一,有待于进一步探索更经济高效的原料及合成方法。
本文对钻井防漏堵漏技术分析与建议进行分析,以供参考。
关键词:钻井防漏堵漏;技术分析;建议引言通过现如今井漏处理工作存在的问题、堵漏技术的分类分析以及对钻井防漏堵漏技术的未来展望三部分就现如今我国钻井防漏堵漏技术整体发展趋势进行论述,提出笔者自己的一些想法与思考,希望能够给予相关的研究人员以及施工人员一些切实可行的建议。
1井漏产生的主要原因由于岩层胶结疏松、地层孔隙度大,承压能力弱,天然裂缝发育等情况,在钻井施工过程中,当钻遇该类岩层钻井液渗入周围岩层时,就会导致钻井液漏失。
很明显,井眼周围的岩层中存在裂缝和较大孔隙就可能导致液柱压力超过地层压力,使钻井液流向周围的裂缝或较大孔隙,从而对钻井施工造成不利影响,并可能导致发生许多复杂、事故。
钻井过程中,井底压力会随着井的深度的增加而增大,使用的泥浆密度大或进入新地层以及启动泥浆泵过猛等情况,都会在井眼周围造成新的裂隙,从而增加发生泄漏的风险;此外,由于不同地质作用,同一地层的压力分布不均,在钻井时液柱压力等相关作用力的相互作用进而破坏了原有的压力分布,导致井眼周围地层的局部结构发生轻微变化,进而发生井漏。
在钻井过程中,现场司钻及技术人员未及时发现泵压的微妙变化,也没有对泵冲、泵压等钻进参数进行有效控制和调整,从而导致井底压力平衡发生破坏,导致井漏发生;导致井漏的各种因素无处不在,因此需要提高钻井过程中防漏的技术知识。
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低浓度抽采钻孔堵漏技术研究
摘要:针对焦煤集团九里山矿抽采钻孔漏气、抽采效果差,提出了低浓度抽采钻孔堵漏技术,现场试验了两种堵漏方法,堵漏后,钻孔抽采浓度平均由12.4%提高到33.5%,浓度提高了2.7倍;单孔平均瓦斯抽采纯量由19m3/d提高到62m3/m,提高了3.3倍。
关键词:瓦斯抽采钻孔漏气抽采钻孔堵漏
封孔质量及封孔寿命是决定瓦斯抽采效果的重要因素之一,封孔质量差和封孔失效是造成瓦斯抽采浓度低的主要原因[1]。
我国约有65%回采工作面的预抽瓦斯浓度低于30%,充分反映了抽采钻孔封孔质量差的现状[2]。
当前焦煤集团九里山矿采用的封孔方法主要是铝箔袋矿用合成树脂封孔,经揉搓后送入孔内,树脂膨胀溢出袋外封孔,它具有发泡倍数高、封孔快捷的优点,但其封孔材料成本高,封孔后合成树脂的外衣与抽采钻孔壁相结合,未能使溢出的合成树脂充分的把抽采钻孔密闭,造成大部分抽采钻孔漏气,抽采效果差。
针对焦煤集团九里山矿抽采钻孔漏气、抽采效果差的问题,焦煤集团科学技术研究所提出钻孔堵漏技术,并在焦煤集团九里山矿进行了工业性试验。
1 堵漏基本原理
本煤层瓦斯抽采矿用合成树脂封孔技术,仅仅是把钻孔密封了起来,而未涉及到煤层裂隙,而这些煤层裂隙会随着瓦斯的抽出发育扩张,从而导致抽采浓度低,抽采周期短。
基于煤壁内存在的应力
扰动沟通裂隙[3],利用钻孔堵漏方法来达到改变瓦斯抽采钻孔周围煤体特性和密封微孔裂隙的目的。
该技术利用注浆设备,以一定的压力将堵漏材料压注到抽采钻孔周围,浆液在压力的作用下,彻底密封填充抽采钻孔周围的裂隙,使抽采浓度和抽采纯量大幅度的提升。
2 试验地点概况
九里山矿16031运输巷,煤层厚度平均6.0m,煤层倾角平均12°,瓦斯含量为20.34m3/t,煤层瓦斯压力为1.74mpa,煤层透气性系数为0.2~0.457m2/(mpa2.d),该地区上部临近马坊泉断层,上部工作面顶板会相对破碎,另外,受马坊泉断层牵引很可能会伴生一些小的断裂构造。
此次试验所封抽采孔开口位于巷道下帮煤壁中部,距煤层顶板1.2m左右,距巷道底板0.8m左右,巷道顶板有淋水。
3 试验情况
根据16031运输巷抽采钻孔布置,此次一共试验了两种封孔堵漏方法,分别采用合成树脂法和胶囊封孔法,见示意图1、2。
合成树脂堵漏工艺流程:截取一根4m长的4分铝塑管→距出浆口0.5m固定木塞→距木塞0.3m依次间隔绑三组合成树脂→进浆口以里0.5m固定木塞→待合成树脂完全固化后→注浆堵漏。
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图2 封孔器堵漏示意图
封孔器堵漏工艺流程:将注浆孔内残余煤屑吹净→放入封孔器→连接封孔器补液软管→手动试压泵加压→达到预定压力后→关闭
高压阀门→观察压力表是否稳定→稳定后连接注浆泵堵漏。
3.1 堵漏钻孔布置方法根据矿方提供的钻孔封孔参数,确定出合成树脂的致密区为9~10m处,保留2~3m注浆安全距离,故将堵漏钻孔长度设计在6~8m,采用便携式防突钻机打孔,钻头直径为65mm,堵漏钻孔位置设计在距抽采钻孔左上方0.3m处,倾角、方位角均与抽采钻孔倾角、方位角相同。
3.2 封孔设备及材料封孔注浆泵选用2zbq-9/3型双液注浆泵,额定流量:0~24l/min,注浆压力:0~6mpa,可同时输送两种介质也可单独输送一种介质,性能稳定,结构紧凑,质量轻,移动操作维护方便的优点。
注浆管选用市场上常见的4分铝塑管。
注浆堵漏材料:选用某公司生产的微膨胀水泥,其主要性能:①水灰比大;②凝结硬化快;③细度细;④固化体微膨胀,堵漏抗渗性好;⑤满足抽采需要快,2个小时即可接管实施瓦斯抽采;⑥具有“裂隙修复”功能,该封孔料固化体在水中长期浸泡强度不会降低,反而会继续升高,在受压后出现的微细裂隙能够“自修复”。
3.3 注浆情况在16031运输巷下帮,选定1~10#抽采钻孔作为堵漏试验孔,其中1~5#采用合成树脂法,6~10#采用封孔器法堵漏,两种堵漏方法的注浆情况见表1。
表1 堵漏孔注浆情况
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从上表可以看出,用合成树脂法,注浆压力在0.5~1.1mpa,平均注浆压力为0.6mpa,平均每孔注浆量为25kg;用封孔器法,注浆压力在1.0~1.5mpa,平均注浆压力为1.3mpa,平均每孔注浆量为65kg。
用封孔器注浆堵漏,在注浆压力上是合成树脂法的2.2倍,注浆量上是合成树脂的2.6倍,从注浆压力和注浆量上可以看出,封孔器堵漏明显好于合成树脂堵漏。
4 效果分析
从下表可以看出,采取堵漏措施后,抽采浓度由平均12.4%提高到33.5%,浓度提高了2.7倍,尤其是8#抽采孔,抽采浓度由8.6%提高到93.3%,效果较明显。
用合成树脂法堵漏后平均浓度由14.3%提高到28.2%,封孔器法堵漏后平均浓度由10.6%提高到52.5%,可以看出封孔器法明显好于合成树脂法。
表2 堵漏前、后抽采浓度对比表
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表3 堵漏前、后抽采纯量对比表
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表中可以看出,采取堵漏措施后,每天单孔平均抽采瓦斯纯量由19m3提高到62m3,每天抽采瓦斯纯量提高了3.3倍。
合成树脂法
堵漏后每天抽采瓦斯纯量由26m3提高到67m3,封孔器法堵漏后每天抽采瓦斯纯量由12m3提高到56m3。
综上述,封孔器堵漏和合成树脂堵漏,都能够提高抽采浓度,合成树脂法提高的浓度及瓦斯纯量方面不及封孔器法。
分析认为:合成树脂抗压能力偏小,致使注浆压力达不到预定值,而浆液只是把较大一点的裂隙充填满了,一些小的裂隙未被完全充填,但两种堵漏方法均可以提高抽采浓度,为工作面提前抽采达标奠定了基础。
5 结论
5.1 采用合成树脂堵漏方法后,单孔平均抽采浓度由12.4%提高到33.5%,提高了2.7倍,抽采瓦斯纯量由26m3提高到67m3,提高了2.6倍。
5.2 采用封孔器堵漏方法后,单孔平均抽采浓度由10.6%提高到52.5%,提高了5倍,抽采瓦斯纯量由12m3/d提高到56m3/d,提高了4.7倍。
5.3 低浓度抽采钻孔堵漏技术,可以使一些低浓度钻孔得到重新利用,有效地提高瓦斯抽采浓度,保证了瓦斯抽采效果,缩短了抽采周期,为矿井持续发展取得显著的经济效益。
参考文献:
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