低透气性煤层顺层长钻孔两堵带压封孔的应用(精)
白龙山煤矿两堵一注、带压封技术应用研究
“两堵一注”带压封孔技术在白龙山煤矿的应用研究我国大部分煤与瓦斯突出矿井采用钻孔预抽煤层瓦斯的区域综合防突措施，但是目前我国瓦斯抽采钻孔的预抽瓦斯体积分数低，瓦斯抽采钻孔封孔效果不佳，抽采浓度低，抽采瓦斯量小，导致大多矿井瓦斯抽采量不达标。
煤层瓦斯抽采效果的影响因素包括煤层原始瓦斯含量、原始瓦斯压力、地质构造、煤层透气性系数、衰减系数、煤的坚固性系数等煤层赋存特性，及抽采钻孔施工参数、封孔工艺等施工参数。
煤层瓦斯抽采过程包括钻孔设计、施工、封孔以及合茬连抽等多道工序，其中抽采钻孔封孔质量的好坏直接影响到煤层瓦斯抽采效果，通过改进钻孔封孔技术，选用合理的封孔工艺和封孔材料，可以提高钻孔封孔质量，从而提高煤层瓦斯抽采效果。
目前国外用于抽采钻孔封孔的技术主要有机械注水泥砂浆封孔、发泡聚合材料封孔、封孔器封孔等。
但是这些封孔技术受到了钻孔方式、封孔成本和封孔效果等因素的影响，均不能很好的满足白龙山煤矿一井现场的要求。
针对白龙山煤矿一井特有的地质构造、煤层瓦斯赋存、煤层结构和构造特点，为了提高封孔质量，改善封孔效果，在对现有的高分子发泡材料和水泥砂浆封孔技术进行总结分析的基础上，提出了新型的“两堵一注”带压封孔技术，并在白龙山煤矿一井进行了现场试验。
1 “两堵一注”带压封孔原理“两堵一注”带压封孔工艺的原理是：在钻孔孔口一定距离的抽采管（实管）两端布置囊袋A和囊袋B，通过注浆管向两个囊袋注入速凝膨胀封孔注浆液，使囊袋膨胀后在封孔段两端对孔壁形成压力，当注浆压力达到一定值后，使得中央爆破阀开启，注浆液开始填充两个囊袋中间封孔段空间，当排气管返回注浆液时说明钻孔封孔段已充满，关闭排气管后继续向封孔段注浆加压，最后达到带压封孔要求，“两堵一注”带压封孔原理如图1所示。
带压封孔使用的速凝膨胀封孔注浆液封孔材料具有凝固膨胀后不析水、微膨胀的特点，因此在钻孔封孔段充满注浆液后，在注浆液的凝固过程中，封孔材料将不会收缩并继续膨胀，充填封孔段周围已有的裂隙，提高封孔质量，从而达到密封钻孔的目的。
白龙山煤矿两堵一注带压封技术应用研究报告
白龙山煤矿两堵一注带压封技术应用研究报告煤矿一直以来都是重要的矿产资源，但是在采煤过程中容易出现矿井塌方和煤矿突水等安全事故。
为了保障煤矿生产的安全性和稳定性，白龙山煤矿采用了两堵一注、带压封技术。
本文将对该技术进行应用研究，并进行深入探讨。
首先，介绍白龙山煤矿的两堵一注、带压封技术。
该技术是指在煤矿采煤过程中，利用混凝土、钢筋和注浆等材料，对采空区进行封闭，并形成两堵临时封闭墙体和一条封闭注水管道。
然后，通过对注水管道进行带压注水，增加注水管道的压力，使得煤矿采空区的水压维持在一定的范围内，从而减少突水事故的发生。
然后，对两堵一注、带压封技术的应用进行研究。
通过对白龙山煤矿的实际案例进行分析，研究该技术在减少矿井塌方和突水事故方面的效果。
通过对比实施该技术前后的数据，可以得出结论：通过两堵一注、带压封技术的应用，能显著减少矿井塌方和突水事故的发生率，保障煤矿生产的安全性和稳定性。
接下来，对两堵一注、带压封技术的优势进行探讨。
该技术能有效地控制采空区的水压，降低矿井塌方和突水事故的风险。
同时，在煤矿采煤过程中，由于两堵封闭墙体的存在，减少了岩层滑移和沉陷的可能性，保障了矿井的稳定性。
此外，采用带压注水的方式，能够控制注水量和注水压力，进一步提高了封闭效果和煤矿生产的安全性。
最后，对两堵一注、带压封技术的发展前景进行展望。
随着煤矿采煤技术的不断发展和改进，该技术在减少矿井事故和突水事故方面的应用前景广阔。
通过不断完善封闭材料和注水设备的技术，进一步提高煤矿生产的安全性和稳定性。
同时，通过加强对该技术的研究和推广，能够在全国范围内推动煤矿安全生产的进步，为我国煤矿产业的可持续发展提供有力支撑。
综上所述，两堵一注、带压封技术在煤矿生产中的应用研究具有重要意义。
通过该技术的实施，可以有效地减少矿井事故和突水事故的发生，保障煤矿生产的安全性和稳定性。
随着煤矿采煤技术的不断进步，该技术的应用前景十分广阔。
低透气性煤层瓦斯治理技术获重大突破
表 面活性 剂 和阻燃 剂 ， 变 了煤 体 的 力 学特 征 和 孔 改
隙结 构 ， 加 了煤 层 透 气 性 ， 小 了煤 层 发 火 危 险 增 减 性 ， 工业 性试 验表 明 ， 经 该项技 术具 有广 阔的推广应 用前 景 ， 究成 果达 到 了 国际领先 水平 。 研
（ 自《 炭 信 息 》 刊 ） 摘 煤 周
１ ０ ０型大 采高掩 护式 强力 液 压 支 架 与过 去 的 ２０
综采 放顶 煤 ６ ０ ０ ０型 、 ０ ０型 、 ０ ０型 等架 型 相 比 ， ７０ ８０ 除外 型更 整齐美 观外 ， 还有 四大优势 ： １高度 可达 ６ ２ 以上 ， 、 ．ｍ 突破 了以前先 采后 放 的
和减 少煤 壁片 帮发 生 ， 时在 采 煤 过 程 中可 以增 大 同
通风 断面 面积 ， 防止 瓦斯 积 聚 ， 安全 系 数高 。
（ 自《 炭 信 息 》 刊 ） 摘 煤 周
煤巷掘进 自动化控制技术达到国际领 先水平
近 日， 由潞 安 集 团王庄煤 矿联 合 国 内有 关研 究 项 目“ 煤巷 自动 化 快速 掘 进 自动 纠偏 与煤 岩 识 别 技 术研 究 与 实 践 ” 利 通 过 了 山西 省 技 术 成 果 鉴 定 。 顺
第２ 期
铁
法
科
技
２０ 年１月 ０９ ２
低透气性煤层瓦斯治理技术获重大突破
近 １ 中国煤炭工 业协 会组 织专 家 ， 北京 对河 ３， 在 南 省煤 层 气 开发 利 用 公 司 等 单 位 承 担 的 “ 矿 井 煤
下定 向压 裂增 透 消 突 成 套 技 术 ” 究 项 目进 行 了 研 鉴定 。专家 们 一 致认 为 ： 项 目为 我 国低 透气 性 、 该 无保 护 层开 采 的 煤层 区 域 瓦斯 治 理 和 利 用 开 创 了
李雅庄矿顺层钻孔两堵一注带压注浆封孔技术
收稿日期：２０１７?０９?１１作者简介：陶 斌（１９８７－），男，山西洪洞人，助理工程师，从事生产技术管理工作。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２７９８．２０１８．０１．０１６李雅庄矿顺层钻孔两堵一注带压注浆封孔技术陶 斌（霍州煤电集团公司，山西霍州 ０３１４００）摘 要：针对李雅庄煤矿顺层钻孔存在封孔质量差、抽采浓度低和有效抽采时间短等难题，通过理论分析和现场试验，确定了李雅庄煤矿带压封孔工艺技术参数，验证了“两堵一注”带压注浆封孔技术在李雅庄煤矿的适用性。
试验表明，在３个月的考察时间内，试验组平均瓦斯抽采浓度达到２０％以上，效果显著，同时，减少了钻孔漏气，为下一步瓦斯抽采提供了可靠的技术支撑。
关键词：顺层钻孔；两堵一注；带压注浆；抽采效果中图分类号：ＴＤ７１２．６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５?２７９８（２０１８）０１?００４４?０２ 目前，瓦斯抽采是煤矿防治瓦斯灾害的根本措施，其中钻孔瓦斯抽采是主要方式，其抽采效果不仅取决于煤层瓦斯赋存条件，更取决于钻孔封孔质量。
在顺层钻孔封孔方面，常见的封孔技术有黄泥（水泥团）人工封孔、机械式注水泥砂浆封孔、高分子发泡材料封孔、临时封孔器封孔、囊袋式封孔器封孔等。
黄泥封孔工艺目前已很少采用，主要因为劳动作业强度大、时间长，而密封效果差；水泥砂浆封孔在近水平或缓倾斜顺层钻孔易形成月牙形孔隙；高分子发泡材料无法有效封堵钻孔周围裂隙，支护能力不足；临时封孔器封孔深度浅，仅适用于临时封孔处理；囊袋式封孔器是近几年出现的新技术，具有承压能力高，密封效果好等优点。
李雅庄煤矿瓦斯抽采存在钻孔裂隙发育，管壁外与钻孔煤壁之间空间较大，使用的封孔材料较多且封孔不严，试验区域整体瓦斯浓度偏低，８０％的单孔瓦斯浓度都在１０％以下，整体抽采效果差。
针对以上情况，对顺层钻孔开展以囊袋式封孔器配合水泥砂浆的“两堵一注”带压注浆封孔试验，为下一步瓦斯抽采提供技术支撑。
“两堵一注”囊袋式带压注浆封孔工艺试验及效果分析
“两堵一注”囊袋式带压注浆封孔工艺试验及效果分析孟键;白鹏【期刊名称】《中国煤炭工业》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】3页(P65-67)【作者】孟键;白鹏【作者单位】华电煤业集团有限公司;山西石泉煤业有限责任公司【正文语种】中文一、引言煤层瓦斯抽采工作是煤矿瓦斯治理最主要的手段，也是瓦斯利用的重要环节，煤层瓦斯抽采效果的好坏，直接影响煤矿的安全生产。
瓦斯抽采工作在高瓦斯、突出矿井瓦斯治理工作中具有不可替代的作用。
由于我国煤层地质条件复杂、透气性差、地应力大，使得常规的封孔方法和工艺封孔效率低、封孔效果差。
山西石泉煤业有限责任公司目前所开采的3号煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大，矿井瓦斯问题尤为严重。
原有封孔技术缺陷使得石泉煤业抽采钻孔漏气严重、抽采瓦斯浓度低，不利于煤层瓦斯抽采工作，也非常不利于煤矿安全生产。
基于此，结合石泉煤业3号煤层具体情况，开展针对巷道周边煤岩体蠕变条件下的巷周及钻孔周边应力分布规律与裂隙发育特征，并根据其确定结果，确立煤层钻孔的合理始封位置、合理封孔深度、合理注浆压力等参数研究，为提高煤层钻孔封孔质量提供理论基础和技术支持。
二、目前我国煤矿煤层钻孔封孔技术存在的主要问题巷道周围煤岩体的蠕变效应对于钻孔始封位置和封孔段长度影响研究较少，注浆压力等选择不合理，导致钻孔周边裂隙无法被完全封堵、封孔效果不理想，使得煤层瓦斯抽采效果差、煤层测压测值不准，影响瓦斯治理措施，为煤矿安全生产埋下隐患。
三、采用聚氨酯封孔工艺现状石泉煤业原来采用聚氨酯材料对煤层钻孔进行封孔，并联网抽采，但瓦斯抽采效果并不理想，瓦斯抽采效率普遍不高，其主要原因之一就是封孔质量差。
以采用聚氨酯封孔的巷帮钻场抽采瓦斯参数为例，30106胶带顺槽在掘进初期20d内掘进了50.4m，巷帮钻场4个超前钻孔瓦斯抽采浓度稳定在4%～6%，瓦斯抽采纯量在0.1～0.14m3/min，单个钻孔瓦斯抽采纯量平均为0.025～0.035m3/min，由此可见，采用聚氨酯封孔方法的封孔效果并不理想。
压注式封孔技术在顺层孔封孔中的应用
中 图分类号 ：Ｔ ９ ２ Ｅ ２
文献标识码 ：Ｂ
文章 编号 ：１ ０—９ ６ ２ ｌ ）０ ４Ｃ一０ １ — ２ ０ ９ １６（ ｏｏ １（ ） ２ ３ ０
概述 李一矿 Ｂ ｂ 层属于 高瓦斯 低透 气性 煤层 ，在 掘 ４煤 进 过 程 中采 取边 抽 边 掘措 施 ，施 工 中存在 着 封 孔 不 严 、跑漏气 严重 、抽 采浓度 低的 问题 ，分析其 原 因为 采 用 聚 氨 酯 、 黄 泥 封 孔 封 孔 ，造 成 单 孔 抽 采 浓 度 偏 低 平均在 ３ 一 ５ ％ ％，抽 放 效 果 不 佳 。 掘 进 过 程 中 ，炮 后 瓦 斯 经常处于 临界值 或超限 （ ６ ６ ０ 从０ 年一 ６ ｍｗ２ Ｂ ｂ ｗ ４ 开 始掘进至改进封孔 工艺前共发生炮后 瓦斯超 限５ ）。 次 通 过 对 煤 层 瓦 斯 成 分 以 及 采 煤 工 作 面 回采 过 程 中 揭露 的顺层钻 孔封孔情 况进行 分析 ，造成 封孔 不严的 主 要 问 题 是 受 钻 孔 变 形 及 残 存 钻 屑 等 影 响 ，封 孔 材 料 与孔壁不能形成整体 。 为 此 ，对 封 孔 工 艺 进 行 改 进 ， 通 过 采 用 封 孔 泵 、 水 泥 砂 浆 、聚 氨 酯 ，进 行 压 注 式 封 孔 ， 使 封 孔 材 料 渗 入孔 壁 ，与煤体 结合成 整体 。提 高 了封孔 的严 密性 ， 使其达到预计效果 。 （ ）封孔原 理 ：采用聚氨酯对 封孔管 １ 一 两端进行 封 堵 ，形 成 一 个 长 约 ４ ５ — ｍ的 密 闭 腔 ，通 过 压 注 式 注 浆 使 得 水 泥 砂 浆 在 一 定 压 力 作 用 下 渗 入 孔 壁 裂 隙 ，将 封 孔 段 腔 室 进 行 全 封 闭封 孔 并 形 成 整 体 ， 防 止 空 气 自
两堵一注
“两堵一注”封孔工艺指导意见根据郑煤集团公司“一通三防”管理手册第三十一条（一）、（二）要求，抽采钻孔封孔段长度为15～18m；护孔管长度顺层钻孔应伸入煤层不少于钻孔深度的二分之一，穿层钻孔应超过煤岩交结处至少1 m以上，为保证封孔质量要求采取“两堵一注”封孔工艺。
一、钻孔封孔工艺流程：（一）测量成孔后瓦斯浓度、清孔（二）下护孔管和注浆管（三）进行“两堵一注”注浆1、单液注浆：（1）水灰比的选择根据浆液混合后水灰反应充分程度，为避免多余水分被煤、岩体吸收后空腔的存在，要求水灰比选择：1：1.5和1：2。
（2）浆液注入量的确定①.浆液比重的确定：d=1+﹛1/(水灰比×3+1)﹜×2②.浆液量的确定：Q=d×0.25×3.14(D2－d2)×h ×1.2×1.1其中：D——钻孔直径d——封孔管直径h——封孔段长度1.1——钻孔直径不规则系数1.05——浆液可利用系数③.钻孔配浆量表水灰配比表单位：kg/m（3）应用范围①．钻孔通过的煤层、岩层层位均匀一致，倾角大于15度时。
②. 钻孔施工过程中无塌孔、无卡钻等异常现象，倾角大于15度时。
③.单液注浆适应于多轮次注浆工艺。
2、双液注浆（1）水灰比的选择根据浆液混合后水灰反应充分程度，为避免多余水分被煤、岩体吸收后空腔的存在，要求水灰比选择：1：1：0.01～0.05、1：1.5：0.01～0.05和1：2：0.01～0.05。
（2）浆液注入量的确定水灰配比表单位：kg/m（3）应用范围①.钻孔遇破碎带、卸压带（区）时要选用水泥—水玻璃双液注浆。
②.断层泥带，当裂隙宽度（或粒径）小于1mm，或渗透系数K≥1×10-5m/s时，加固压浆优先选用水泥—水玻璃双液注浆。
③.断层破碎带各砂卵石地层，当裂隙宽度（或粒径）大于1 mm，或渗透系数K≥5×10-4m/s时，堵水注浆。
“两堵一注”封孔工艺实验报告
0
10-3 35 11-5 20 12-4 25 13-6 18 14-5 10
10-6 22 11-4 35 12-3 22 13-8 25 14-4 18
10-7 38 11-2
5
12-5 45 13-5 35 14-6 12
10-8 24 11-3
2
12-2 52 13-7
0
14-2 10
分析：从表 3 可知，对于穿层钻孔，囊袋式“两堵一注”封孔工艺较原封 孔工艺，抽放浓度提高 3.58 倍（30.4/8.5）， 钻场瓦斯抽放纯流量提高 4.63 倍，百米钻孔纯流量提高 5.67 倍。可见，同样的钻孔条件下，囊袋式“两堵一 注”封孔工艺可以大抽采达标期为原封孔工艺的 21.55%。
隙可得到有效密封。
封孔设计如图所示：
工效及材 比
快速囊袋B端速凝膨 胀封孔剂浆液混合物
回浆管路
快速囊袋A端速凝膨胀封孔剂
浆液混合物 速凝膨胀封孔剂浆液
封孔管路
料用量对
2. 新 两堵一注
注浆管路
爆破阀
止回阀
型囊袋式 封孔工艺
流程
（1）下入套管及囊袋式封孔材料前首先使用清水或压风将钻孔冲洗干净，
保证孔内无煤岩粉钻孔通畅。 （2）准备好封孔套管，使用透明胶带将囊袋式封孔材料捆扎在封孔套管上，
2、Ⅱ1028 机巷向工作面内部施工顺层孔共设计 190 个孔。钻孔设计孔径为 113mm，孔底轴向间距 5m。
二、原封孔工艺及存在的问题 1、原封孔工艺方法及流程 封孔管为Φ50mm，长度为 18m 的 PE 管，前段 2m 为花管，孔口段封孔长度 不小于 1.5m。 （1）将一个编织袋底部开口套在 PE 管花管后 1.5m 处，用铁丝扎紧袋底， 将编织袋向后翻开备用。 （2）将专用塑料袋用铁丝捆扎在编织袋中间部位的 PE 管上，向塑料袋内 倒入黑（白）聚氨酯，用棉线绳将塑料袋捆扎在 PE 管上，棉线上留扣，取一根 与套管长度一致的铁丝作为拉线，将铁丝穿入棉线预留的扣内，向塑料袋内倒 入白（黑）聚氨酯，使用棉线将塑料袋袋口与 PE 管扎紧。 （3）将编织袋口部位割出一处缺口，将拉线铁丝从缺口内捋出，将编织 袋袋口束紧用铁丝捆扎在 PE 管上。 （4）在套管上绑上回浆管，回浆管长度不小于 10m 孔口预留 0.3m。 （5）两人配合将套管送入孔内，将拉线铁丝从孔内拉出，将 PE 管在孔内 来回窜动几次，以便聚氨酯能够充分混合，孔口外预留 0.3m,便于软管连接。 （6）将 2m 长的注浆管沿孔壁送入孔内孔口预留 0.2m，向孔内 1.5m 处捣 入一团棉纱，以防聚氨酯膨胀堵塞注浆管。 （7）将编织袋内倒入聚氨酯，捣入孔内。 （8）待聚氨酯膨胀后，清理孔口，再捣入快速水泥,使两段聚氨酯之间形 成膨胀水泥注浆空间。
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两堵带压封孔技术在潘一矿东井顺层瓦斯抽采钻孔中的应用
杨伟
(淮南矿业集团地质勘探工程处安徽淮南 232001
摘要:采用传统钻孔封孔工艺的顺层钻孔抽采的瓦斯浓度偏低、存在漏气等问题进行深入研究,发现煤体受巷道掘进集中应力扰动、钻孔成孔扰动、煤体裂隙泄漏瓦斯,致使抽采浓度低。
针对本煤层瓦斯抽采封孔工艺进行改进, 结合现有注浆工艺技术, 提出本煤层瓦斯抽采注浆封孔技术,提高抽采浓度和效率。
关键词:本煤层;瓦斯抽采;聚氨酯;膨胀水泥;两堵带压注浆
顺层钻孔瓦斯抽采是我国高瓦斯突出工作面回采前瓦斯治理的主要方式, 瓦斯预抽效果直接影响工作面接替和矿井的高产高效, 瓦斯抽采效果好坏不仅取决于煤层瓦斯生成、赋存条件和工程质量,关键在于封孔效果。
目前钻孔封孔主要存钻孔封孔不严、漏气、瓦斯浓度低等现状。
1常用封孔工艺技术介绍
1.1水泥浆封孔
水泥浆封孔优点是材料便宜, 成本低, 简便易行等特点。
水泥浆凝固后钻孔封孔段空间和周围孔壁煤体裂隙内部容易产生收缩裂纹, 影响封孔质量, 造成钻孔漏气瓦斯抽采浓度低。
1.2 聚氨酯封孔
聚氨酯封孔按一定配比组合发酵后具有不收缩、膨胀性大、粘接力强、密封性好、不燃烧等特点。
聚氨酯泡沫具有可塑性, 受压变性而不破碎, 不受地点和条件限制,降低操作人员劳动强度, 各种瓦斯抽采钻孔均可适用等优点。
但对于封孔长度要求高的钻孔封孔存在发泡时间短, 可操作时间少;封孔时发泡聚氨酯容易流失粘附, 造成聚氨酯浪费,存在钻孔封孔不严、漏气等缺点。
2顺层长钻孔两堵带压封孔原理
顺层长钻孔两堵带压封孔是基于工作面煤壁内存在的集中应力扰动沟通裂隙, 利用封孔段两端两堵中间带高压注浆方式来实现瓦斯抽采钻孔周围密封裂隙的目的。
该封孔工艺注重处理瓦斯抽采钻孔周围裂隙通道, 既考虑了钻孔段封孔材料密封的要求, 又考虑了钻孔周围煤体内裂隙沟通,并在现场进行应用。
带压封孔技术利用注浆泵高压将浆液压注到瓦斯抽采钻孔封孔段空间和周围孔壁煤体裂隙内部。
浆液在高压作用下可以充填孔隙和煤体凹凸面, 增大浆液扩散范围, 膨胀水泥浆液具有膨胀性、不收缩,待浆液凝固后,并与煤体粘结在一起,彻底密封瓦斯泄漏通道。
3现场应用
3.1工作面概况
淮南矿业集团潘一东矿井 1252(1工作面位于西一(11-2煤采区内,为矿井首采工作面,也是首采保护层工作面。
工作面上限标高为 -750m ,下限标高为 -823m ,走向长度 1120m ,宽度为 264m ,平均煤厚 2.26m 。
11-2煤实测最大瓦斯压力为 4.59MPa ,
最大瓦斯含量为 11.62m 3/t,正常瓦斯涌出量 2m 3/min,煤层透气性差。
顺层钻孔从工作面运输、轨道巷沿煤层倾斜方向布置,与工作面巷道夹角 85º,钻孔间距 5m ,运
输巷钻孔长度 140m ,轨道巷钻孔长度 135m ,压茬 10m 。
3.2封孔参数确定
(1封孔长度
根据矿井煤层瓦斯地质赋存、煤层透气性、煤层地质及巷道掘进卸压区情况, 确定顺层钻孔的封孔长度为 16m 。
(2钻孔孔径
钻孔直径的大小直接影响到瓦斯抽采的效果, 一般直径越大, 瓦斯渗透面积越大, 抽采效果越好,根据钻孔封孔和钻孔孔深的要求,确定施工钻孔孔径为Ф133mm。
(3封孔注浆压力
为彻底封堵瓦斯泄漏裂隙通道,选择了 425号普通硅酸盐水泥 +水; 425号普通硅酸盐水泥 +U型混凝土膨胀剂 NEA-II+水; JD-WFK-2型速凝膨胀封孔剂 +水三种封孔工艺不同比例进行试验, 最终确定选用 JD-WFK-2型速凝膨胀封孔剂, 并采用水灰质量比为 1:1.25的比例现场调制封孔浆,注浆压力不小于 4MPa 。
3.3封孔操作流程
3.3.1 聚氨酯两堵操作流程
(1先向孔内下矿用 PVC-KW1.25 63mm*4.62mm套管,套管长度 40m ,前 20m 为花管必须带锥帽,后 20m 为实管。
(2聚氨酯封堵段分别位于 25~26m(里段、 39~40m(外段处,封堵段长度 2m , 两根Ф20mm 的软导管均从抗阻燃编织袋内穿过并分别超前捆扎处 1m 。
外段进行封堵时必
须分别将 3m 、 12m 的Ф15mm 注浆管和返浆管一并下入孔内。
(3将软导管与封孔器、封孔器与压风连接牢固,并把容器下方的输液阀和压风闸阀关闭待命。
(4把 A 、 B 组两种聚氨酯分别装入相对应的两个容器中,两处聚氨酯封堵段黑、白聚氨酯各 3kg ,盖紧闷板。
(5准备工作做好后,此时准备封孔。
首先打开压风阀,然后同时打开 2个输液阀, 待聚氨酯完全进入孔内后,及时关闭闸阀,同时在孔口处把软导管折起扎紧,封孔结束。
先进行里段封堵,再进行外段封堵。
(6去掉软导管后,打开输液阀,用压风把容器内残余聚氨酯吹干净。
3.3.2 高压注浆操作流程
(1检查套管、注浆管、返浆管、闸阀连接是否牢固可靠。
(2连接好注浆泵,按比例进行拌浆。
(3打开注浆闸阀,开启注浆泵,由注浆管向注浆段进行注浆,同时打开返浆管进行排气,待返浆管有浆液流出时,及时关闭返浆管闸阀,继续向孔内注浆。
(4待注浆泵压力表显示压力超过 4Mpa 后,及时关闭注浆管闸阀,停注浆泵,注浆结束。
图 1 两堵带压封孔示意图
3.4数据采集及效果分析
通过观察不同封孔方法的瓦斯浓度值,得瓦斯浓度对比图 2,如图 2所示。
图 2 瓦斯浓度对比图
4小结
通过在潘一东矿井 1252(1工作面的应用得出以下结论:
(1 瓦斯抽采率大大提高。
在抽采系统、负压不变的情况下, 单孔抽出瓦斯浓度在 60%以上,抽采浓度增加了 2倍以上,保证了瓦斯抽采效果。
(2解决了以往钻孔封不严、漏气的缺点,孔口抽采负压达到 32kpa 以上,单孔预抽瓦斯浓度 60%以上。
参考文献:
[1] 黄喜贵 . 瓦斯抽放工 . 煤炭工业出版社, 2003
作者简介:杨伟(1977- ,男,安徽长丰人,助理工程师,从事煤矿技术管理工作。