煤层瓦斯抽放封孔工艺研究与应用

 摘要：以鹤壁八矿为研究背景,研究了带抽时间过长、抽放浓度过低的钻孔的可利用性,比较、研究了几种常见的封孔工艺,并结合现场条件,确定了套孔封孔方法且进一步改进了封孔工艺,研究结果表明：采取套孔封孔后,有效提高了封孔质量,瓦斯抽放浓度平均提高4倍,流量提高了2.5～4倍,最高时提高了近8倍。     

封孔长度合理性的研究

以工程实验为基础,结合屯兰矿现有瓦斯抽放中封孔工艺,主要针对封孔长度,通过理论分析,确定合理的封孔长度。     

煤矿井下钻孔新型封孔装置及工艺研究

煤层瓦斯压力是矿井合理制定瓦斯防治措施,预测预报煤与瓦斯突出危险性的重要参数;瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害的最有效、最根本途径。封孔作为这2项技术的核心工序,高质量的封孔具有重要意义。通过对现行的井下钻孔封孔工艺的分析,在原有封孔工艺的基础上,提出了"低压做堵头、高压堵裂隙"的"两头堵中间注"的钻孔堵漏封孔工艺。该封孔工艺具有操作简单、使用方便、劳动强度小、封孔质量高等特点,可广泛用于煤层瓦斯压力测定和瓦斯抽采等钻孔的封孔施工中,在工程实践中取得了较好的应用效果。     

新型封孔工艺在乌兰矿的应用

我国煤矿瓦斯治理中存在瓦斯抽采钻孔封孔质量差、漏气严重等问题,导致瓦斯抽采浓度低,不能满足瓦斯治理的需要。为提高瓦斯抽采浓度和钻孔利用率,研制了赛瑞封孔剂和专用注浆泵,设计了组合式注射封孔工艺,并在神华宁夏煤业有限责任公司乌兰煤矿试验成功。     

瓦斯抽采钻孔漏气模型及封孔工艺优化研究

抽采钻孔漏气是影响瓦斯抽采率的关键因素,其主要受封孔材料、封孔工艺、封孔方法、封孔参数(封孔深度)、钻孔周围裂隙、煤体物理力学性质、抽采负压等因素影响。根据井下瓦斯钻孔抽采实际情况,系统地分析总结了6种井下瓦斯抽采钻孔漏气物理模型,并针对性地提出了对应漏气模型的解决封孔工艺。     

煤矿瓦斯抽采钻孔新型封孔剂在磨心坡煤矿的应用

为了解决水泥砂浆封孔不严、瓦斯抽放浓度低、抽放效果较差的问题,开发了一种改性聚氨酯双组分专用瓦斯抽采钻孔封孔剂。介绍了该封孔剂在磨心坡煤矿的应用施工工艺技术,分析总结了封孔材料、工艺改进后的瓦斯抽放效果。实践表明,该封孔剂密封性较好,钻孔瓦斯抽放浓度、抽放量均有明显提高,且适用于快速密封不同深度、孔径及角度的瓦斯抽放钻孔和注水钻孔。     

特殊条件下综采回采工艺研究与应用

矿井在地质条件复杂情况下,通过对上端头支护工艺的改革,推移输送机技术的应用,跨车场技术的探索,使综采回采工艺进一步优化,大大提高了煤炭回收率和安全系数.     

一种瓦斯抽放钻孔套管及封孔新工艺设计

为提高瓦斯管理能力,防止综采工作面发生瓦斯超限或积聚现象,提出了一种安全、可靠、高效的内套袖套管工艺及配套的封孔工艺。以布尔台煤矿42106综放工作面为研究背景,针对其瓦斯抽放方面存在的不足,明确新工艺所需满足的要求,从套管、封孔材料等方面进行了工艺设计;分别开展地面和井下试验后,确定了套管工艺采用内套袖套管工艺,封孔工艺采用“两堵一注”的方式,两端孔口利用强度高、凝结快的无机充填材料封孔,钻孔中段利用凝结较慢但成本较低的水泥封孔;最后,将确定的工艺方案进行了应用和推广。实践结果表明,该新工艺在保证采空区插管抽放效果的同时,经济效益显著,安全效益突出。     

瓦斯抽采钻孔新型封孔工艺试验研究

为保证瓦斯抽采效果,根据伯方煤矿3^#煤层瓦斯抽采浓度较低的现状,研究膨胀水泥+相变凝胶的新型封孔工艺,改进钻孔封堵方式。根据试验相变凝胶凝胶时间较长,且凝胶点可控,固结后其黏度大于30万MPa·s,起到很好的固结封孔作用。实践表明：相比于传统封孔注浆工艺,新型封孔方式在单位时间内单孔瓦斯抽采浓度提高2倍,瓦斯抽采纯量提高1.5倍,瓦斯抽采效果明显提高。     

“两堵一注”封孔工艺在银北矿区的应用研究

针对银北矿区抽采钻孔普遍存在封孔质量差、抽采浓度低及有效抽采时间短的难题,通过理论分析和现场试验,确定了“两堵一注”带压封孔的工艺技术参数。研究结果表明,赛瑞封孔剂结合“两堵一注”的封孔工艺克服了原封孔工艺中存在的弊端,加长了封孔深度和封孔长度,有效提高了煤层瓦斯的抽采效果,具有较好的适用性。     

胶囊封孔工艺在下向测压钻孔中的应用

在煤矿生产过程中,受现场条件的限制常会利用下向钻孔来测定瓦斯压力。但下向测压钻孔封孔较困难,测得的瓦斯压力值较低。为了提高下向钻孔测压的准确率,对目前下向钻孔测压所遇到的问题进行了分析,针对性提出采用胶囊下向钻孔封孔工艺技术,并对其现场应用效果进行了分析和探讨。结果表明,胶囊封孔工艺在下向测压钻孔的应用中效果较好。     

聚氨酯封煤层孔在低瓦斯煤矿的应用

文章分析了在岩巷中打孔测定瓦斯压力技术的局限性和封孔存在的问题,提出了在煤层中打孔和采用聚氨酯封孔测定瓦斯压力的方法,并根据测定的瓦斯压力计算了试验煤层的瓦斯含量,符合现场情况,取得了较好的效果。     

井下负压抽放瓦斯封孔技术研究

针对井下负压抽放在治理瓦斯危害和利用瓦斯中的重要性,介绍了井下负压抽放瓦斯的理论基础,现有的封孔技术以及相配套的封孔材料和设备,分析了这些技术在研究应用中存在的问题,并提出了现有封孔技术的改进方法。     

井筒下向孔测瓦斯压力封孔技术研究和应用

瓦斯压力是煤层瓦斯的重要基础参数,瓦斯压力的准确测定对煤矿安全生产具有重要意义。文章针对下向孔测压封孔过程中水大导致聚氨酯堵头无法反应完全,造成封堵效果差的难题,采用自制造雪粉堵头配合配套的封孔工艺,成功地封堵浆液,避免了浆液进入测压气室,并运用这一封孔技术在现场成功测得赵庄煤矿南苏风井的瓦斯压力。此法工艺简单,效果容易保证,对在复杂条件下的测压封孔有一定的推广价值。     

新型囊袋式带压封孔技术应用

为有效提高瓦斯抽采浓度,马兰煤矿采取了囊袋式带压封孔工艺,共施工本煤层钻孔443个,穿层抽放钻孔430个,通过与聚氨酯封孔技术的瓦斯抽采浓度及囊袋式封孔浓度相互进行比较,得出:囊袋式封孔技术瓦斯抽采浓度提高10%,囊袋式注浆封孔钻孔浓度变化有一定波动,主要是由抽采前期瓦斯浓度并不稳定及打钻过程中较早见矸导致的。     

马丽散-注浆封孔新工艺在煤层瓦斯压力测定中的应用

针对注浆封孔法测定煤层瓦斯压力在实际操作中存在的问题,从可靠性、实用性与经济性出发,提出一种改进的马丽散-注浆封孔新工艺对煤层瓦斯压力进行测定。在实际运用中表明该封孔方法具有良好的效果。     

定长定位封孔工艺的研究及应用

为探索更加简便和有效的瓦斯抽采钻孔封孔技术及工艺,通过对常用的瓦斯抽采钻孔封孔技术及工艺进行分析,研究了定长定位钻孔封孔工艺,并研制出与之配套的两端自堵式封孔囊袋。该技术工艺简便快捷,实现了一次性带压注浆封孔,并能够实现瓦斯抽采钻孔的定长定位封孔,封孔效果较好、效率较高,降低了工人的劳动强度。在龙山煤矿进行了封孔工艺效果对比试验,结果表明:定长定位封孔工艺能提高瓦斯抽采钻孔的封孔质量,单孔平均瓦斯抽采浓度提高约37.5%,所封钻孔的瓦斯抽采浓度衰减速度较慢,钻孔的使用周期较长,高浓度瓦斯抽采钻孔的比例较高。     

锚杆支护技术在特殊地质条件下的应用

在破碎煤岩体内和有淋头水段等特殊地质条件下掘进巷道时,对锚杆支护技术有了更加严格的要求.针对不同情况,对锚杆支护技术进行了进一步的探讨.     

带压注浆封孔技术的研究应用

针对瓦斯抽采钻孔普遍存在封孔质量差、漏气严重等问题,提出了带压注浆封孔技术,能有效封堵钻孔周围裂隙、提高封孔质量,并在神华宁夏煤业集团有限责任公司金能煤业分公司进行了对比试验。结果表明,带压注浆封孔技术比原封孔工艺瓦斯抽采浓度提高25%~40%,效果显著。     

单一特厚煤层瓦斯有效抽放半径测定

介绍了瓦斯抽放钻孔有效抽放半径的测试方法,并通过采用钻孔测试法以瓦斯压力p及钻孔瓦斯浓度η为考察指标来确定亭南煤矿某一直径钻孔的有效瓦斯抽放半径。经过现场考察及对测定数据的分析,最终确定亭南煤矿4#煤层抽放钻孔的有效抽放半径及抽放时间,为煤矿的瓦斯抽放钻孔的合理布置提供了依据。