瓦斯抽放钻孔封孔方法及标准
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。
瓦斯抽放钻孔施工安全技术措施
编号：SM-ZD-42071瓦斯抽放钻孔施工安全技术措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.编制：____________________审核：____________________批准：____________________本文档下载后可任意修改瓦斯抽放钻孔施工安全技术措施简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。
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为降低回采工作面瓦斯浓度，保证回采安全，经安全办公会研究，在切眼对回采工作面进行顺层预抽M11煤层瓦斯。
为此，特编制本安全技术措施，供施工中严格遵照执行。
一、施工方法、钻孔设计及参数1、钻孔钻探设备采用ZDY750型钻机，钻杆直径为50 mm，钻头直径为75mm施工，钻机中心为距巷道右帮0.2m，机高1.0m。
2、施工钻孔时，要准确记录见煤点及过煤点，为进一步探明煤层赋存情况。
3、施工地点必须事先挖好沉淀池，接好水管、风管，整好地坪，并由生产技术部挂好线。
4、施工地质钻孔时要落实好瓦斯防喷孔措施（钻机上必须安装防喷四通装置及下好套管0.3至0.8m或者用挡板挡住）。
5、瓦斯抽放钻孔要按要求按次序施工，每施工完一个孔，要及时封孔连抽（封孔管使用50mm×8m的PE管，连接管使用50mm×6m钢丝缠绕，用马丽散封孔，封孔段长度不小于8m）。
6、瓦斯抽钻孔设计由通防部提供，瓦斯抽放钻孔设计32个。
后附（111102切眼“顺层预抽”条带钻孔设计图）。
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。
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。
图6钻孔下套管和封孔工艺图2.3.5 顶板瓦斯道法6、机械压缩橡胶封孔法，封长3m以上。
瓦斯抽放钻孔施工安全技术措施
编号：AQ-JS-00406( 安全技术)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑瓦斯抽放钻孔施工安全技术措施Safety technical measures for gas drainage drilling construction瓦斯抽放钻孔施工安全技术措施使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。
为降低回采工作面瓦斯浓度，保证回采安全，经安全办公会研究，在切眼对回采工作面进行顺层预抽M11煤层瓦斯。
为此，特编制本安全技术措施，供施工中严格遵照执行。
一、施工方法、钻孔设计及参数1、钻孔钻探设备采用ZDY750型钻机，钻杆直径为50mm，钻头直径为75mm施工，钻机中心为距巷道右帮0.2m，机高1.0m。
2、施工钻孔时，要准确记录见煤点及过煤点，为进一步探明煤层赋存情况。
3、施工地点必须事先挖好沉淀池，接好水管、风管，整好地坪，并由生产技术部挂好线。
4、施工地质钻孔时要落实好瓦斯防喷孔措施（钻机上必须安装防喷四通装置及下好套管0.3至0.8m或者用挡板挡住）。
5、瓦斯抽放钻孔要按要求按次序施工，每施工完一个孔，要及时封孔连抽（封孔管使用50mm×8m的PE管，连接管使用50mm ×6m钢丝缠绕，用马丽散封孔，封孔段长度不小于8m）。
6、瓦斯抽钻孔设计由通防部提供，瓦斯抽放钻孔设计32个。
后附（111102切眼“顺层预抽”条带钻孔设计图）。
7、若以上地质钻孔未能探明迎头前方的煤层赋存情况，由生产技术部及时补地质钻孔设计。
二、施工技术措施1、施工瓦斯抽放钻孔时应严格按瓦斯抽放钻孔设计图进行施工，不得以任何理由擅自更改；特殊情况需报告矿总工程师，经同意，方可施工。
矿井瓦斯抽放系统标准
—抽放管路系统宜沿 回风巷道或矿车不经 常通过的巷道布置； 若设于主要运
输巷内，在人行道侧 其架设高度不应小于 1.8m，并固定在巷道 壁上，与巷道壁
的距离应满足检修要 求；瓦斯抽放管件外 缘距巷道壁不宜小于 0.1m。
—当抽放设备或管路 发生故障时， 管路内 的瓦斯不得流入采掘 工作面或机电
至少测定 1 次。钻孔 的测定次数根据需要 确定，抽放台帐记录 数据要准确。
—移动泵站抽出的瓦 斯必须排至总回风道 或采区回风巷， 应在 下风侧栅栏外
1m 内设置瓦斯传感 器，回风巷道内瓦斯 浓度超限报警时，应 断电，停止抽放，
井下处理；其报警浓 度》0.5%，断电浓度 》1.0%;复电浓度
V0.5%;断电范围为
5.1 瓦斯抽放管路的 应按最大流量分段计 算, 并于抽放设备能 力相适应, 抽放管
路按经济流速5m/s〜 15m/s和最大通过流 量来计算管径，抽放 系统管材的备用量
不应小于 10%。
5.2 抽放管路系统应 根据井下巷道的布置 、 抽放地点的分布、 瓦斯利用的要求以
及矿井的发展规划等 因素确定， 避免或减 少主干路系统的频繁 改动， 确保管路运
量、浓度监测装置， 并应设置采样孔、阀 门等附属装置。放空 管设置在泵的进、
出口，管径应大于或 等于泵的进、出口直 径，放空管的管口应 高出泵房屋顶 3m
以上。
3.3 瓦斯抽放参数的 监测、监控
3.3.1 地面永久瓦斯抽 放系统必须建立瓦斯 抽放参数监控系统。
3.3.2 矿井瓦斯抽放系 统必须监测抽放管道 中的瓦斯浓度、 负压 、温度和一氧化
区应建立井下移动泵 站瓦斯抽放系统。
4.2 建立井下移动泵 站瓦斯抽放系统时， 由企业负责人组织编 制设计和安全技术
瓦斯抽采穿层钻孔施工详细12步法
瓦斯抽采穿层钻孔施工详细12步法1.所有进行抽采的地点均有抽采工程施工设计和安全技术措施。
钻孔开孔角度误差±1°，开孔位置误差不大于200mm（其他情况除外），穿层钻孔应当穿透全煤及穿岩不小于500mm，否则应当在该钻孔距离不超过500mm的位置补打钻孔。
2.钻孔施工前，施工单位与矿井地测部门确定巷道中腰线，施工单位技术员依据巷道中腰线，按设计标出开孔中心线和所有钻孔开孔点与编号，施工人员严格按照标点位置、设计参数稳钻施工。
孔口悬挂钻孔施工管理牌板，钻机附近或钻场内悬挂钻孔设计参数图表、避灾路线等内容牌板。
3.现场施工人员应当配备参数测量所需要的线绳、皮尺（卷尺）、坡度规、记录本等工具。
钻孔倾角测量以钻机跑道为准，钻孔方位角测量方法以巷道中线为起点进行测量。
建议使用钻孔姿态仪代替人工放线。
4.钻孔施工1～3m时，应对钻孔方位、倾角等实时参数进行复核，复核情况应当及时记录；发现超出误差范围的，应及时进行纠正。
钻孔施工期间应当详实准确记录钻孔见煤（岩）深度、钻进异常情况。
钻孔深度计算时，应采用计数器或其他有效方法记录钻孔内钻杆数量，并对钻孔孔口外钻杆长度进行准确测量。
（一般采用视频监钻）5.采用干式排渣工艺施工时，在钻机回风侧3m范围内悬挂瓦斯检测便携仪，10m范围内设置甲烷传感器，具备超限报警断电功能，瓦斯超限切断巷道内所有非本安型电气设备电源。
同时在钻机下风侧3m内悬挂一氧化碳检测便携仪或在下风侧10m范围内安装一氧化碳传感器。
（具体看各省、企业要求）6.建立专用的防喷抽采系统，即采用专用抽采泵、专用管路，专用防喷装置抽采瓦斯，防止瓦斯喷孔引起巷道风流中的瓦斯超限。
瓦斯抽采一般采用分源管理。
7.岩石段钻孔施工使用静压水的，水压不得低于0.5Mpa,或者采用专用泵进行供水，保证供水满足打钻需要；实施水力冲孔措施时，必须在钻孔施工地点或附近安设专用压力泵，每台压力泵同时供给钻机不得超过两台。
瓦斯抽放队封孔工艺标准及流程
瓦斯抽放队封孔工艺流程及标准为了规范钻孔的封孔工艺，提高封孔工作效率及质量，现将本队各种封孔的具体工艺流程及标准制定如下：一、瓦斯抽放钻孔封孔工艺流程及标准（1）在直径为50mm的PE抽放管上捆扎注返浆管（注：①若封堵钻孔为上行孔，则将返浆管下到距内侧马丽散50cm处，注浆管下放到孔口马丽散内侧50cm处。
②若封堵钻孔为下行孔或水平孔，则将注浆管下到距内侧马丽散50cm处，返浆管下放到孔口马丽散内侧10cm处。
平行孔注浆时，应将返浆管外口固定在孔口上方50-100cm处，防止孔内气体及其他物质溅出伤人）。
（2）在PE管上捆扎马丽散；保证马丽散在PE管上成对向布置，其中内侧封堵材料距离内侧PE管末端30-50cm为最佳，并在封堵材料内侧捆扎大布，防止马丽散进入PE管内，造成PE管堵塞，外侧马丽散距PE管外端50cm为最佳。
（3）下放φ50PE管；快速将（1）（2）步准备好的PE 管下放到抽放钻孔内，φ50PE管外露30cm为最佳。
（4）等待半个小时之后再通过注浆管进行注浆；注浆过程中应时刻观察返浆管返浆情况，返浆管均匀连续出浆时可判断为注浆结束。
（5）检查注浆泵以及压风装置，连接好气路。
（6）将水泥与水按1：2.5比例混合倒入搅拌器具内，并均匀搅拌。
（7）开动压风装置，进行注浆。
（8）注浆完毕后，用清水将注浆机泵清洗干净，确保不被堵塞。
二、测压孔封堵工艺流程及标准（1）在4分镀锌管上捆扎注返浆管（注：①若封堵钻孔为上行孔，则将返浆管下到距内侧马丽散50cm处，注浆管下放到孔口马丽散内侧50cm处。
②若封堵钻孔为下行孔或水平孔，则将注浆管下到距内侧马丽散50cm处，返浆管下放到孔口马丽散内侧10cm处。
平行孔注浆时，应将返浆管外口固定在孔口上方50-100cm处，防止孔内气体及其他物质溅出伤人）。
（2）在4分镀锌管上捆扎马丽散；保证马丽散在4分镀锌管成对向布置，其中内侧封堵材料距离内侧4分镀锌管末端30cm为最佳，并在封堵材料内侧捆扎大布，防止马丽散进入4分镀锌管，造成4分镀锌管堵塞，外侧马丽散距4分镀锌管外端50cm为最佳。
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瓦斯抽放钻孔施工工艺及要求
为了充分发挥瓦斯抽放系统的抽放效果，根据《防止煤与瓦斯突出规定》及本矿实际情况特制定本要求。
1、预抽瓦斯钻孔必须封堵严密。
顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m，穿层钻孔的封孔长度不得小于5m。
2、预抽瓦斯钻孔封孔前要用清水将钻孔清洗干净。
预抽瓦斯钻孔聚氨酯封孔。
3、聚氨酯封孔：
卷缠药液法施工工艺
（1）卷缠药液法抽放管结构示意图
1—筛孔段；2—铁档盘；3—木塞；4—橡胶垫圈；5—毛巾布；6—铁丝；7—抽放管（2）封孔操作程序如下图
马丽散白黑溶液的比例：体积比1:1（对于Φ75的钻孔配Φ50抽放管有重量各0.5-0.75kg即可）
（3）封孔示意图
1——抽放孔；2——聚氨酯密封段；3——水泥砂浆段
4、封孔前必须用清水清洗钻孔。
5、钻孔埋设的抽放管选用阻燃抗静电的一吋PVC—KM管。