抽采钻孔囊袋式封孔与联孔技术研究应用

为了进一步提高瓦斯抽放钻孔封孔效果和钻孔瓦斯抽放效率,山西新元煤炭有限责任公司研究提出,对3412工作面本煤层瓦斯抽放钻孔采取囊袋式"两堵一注"水泥带压注浆封孔技术以及高压管标准化联孔工艺,应用效果表明,大大提高瓦斯抽采系统气密性,保证了抽采负压,提高了瓦斯抽采效果。     

瓦斯抽采钻孔封孔成套技术及应用研究

针对目前瓦斯抽采钻孔存在的封孔质量问题,提出了以新型无机封孔材料、封孔器为一体的瓦斯抽采钻孔封孔成套技术,进一步发展完善了"两堵一注"带压注浆封孔工艺。该成套技术在保德煤矿进行了现场试验应用,在100d的考察期内试验钻孔组平均浓度达到了80%以上,有效解决了保德煤矿存在封孔质量不足的问题,为保德煤矿下一步瓦斯抽采钻孔封孔工艺的选择确定提供数据参考及建议。     

王坡煤矿瓦斯抽采钻孔封孔工艺优化研究

针对目前采用的安尔特"两堵一注"封孔工艺存在的问题,提出了清孔、扫孔结合囊袋式封孔器进行"两堵",采用安尔特封孔材料进行"一注"的新型"两堵一注"封孔工艺,并在王坡煤矿3211运输顺槽和3312运输顺槽进行了对比试验。试验结果表明,新型封孔工艺与原封孔工艺相比可实现1.6 MPa带压注浆,注浆封堵效果好,提高了单孔瓦斯抽采浓度,60 d平均单孔浓度提高了13%～19%,是原封孔工艺的1.3～1.48倍。     

五轮山煤矿瓦斯抽采钻孔封孔工艺优化研究

为了解决五轮山煤矿瓦斯抽采钻孔抽采瓦斯浓度低、纯量小和有效抽采寿命短等技术难题,提出"两堵一注"带压封孔和定点封孔技术。通过试验研究表明:采用"两堵一注"带压封孔方式后,单孔抽采瓦斯浓度较普通封孔提高30%;定点封孔单孔瓦斯抽采浓度提升2.6倍,瓦斯抽采纯量提升5倍。2种技术均能有效解决五轮山煤矿瓦斯治理难题。     

顺层瓦斯抽采钻孔封孔提浓技术及应用

针对顺层瓦斯抽采钻孔封孔工艺及材料展开研究,研发了具有膨胀性高、流动性强和强度适中等特征的新型封孔材料及配套"两堵一注"带压注浆封孔工艺,综合利用数值模拟和封孔质量检测技术提出合理封孔深度的确定方法,初步形成顺层瓦斯抽采钻孔封孔提浓技术。该技术在山西李雅庄煤矿进行了现场试验,在80 d考察周期内,新型封孔材料试验钻孔瓦斯浓度无明显衰减现象,效果显著。     

瓦斯抽采钻孔密封用天固封孔材料及工艺应用研究

针对国投新集刘庄煤矿瓦斯抽采钻孔密封效果较差、瓦斯抽采浓度较低及抽采浓度衰减较快等问题,使用天固封孔材料并结合"两堵一注"带压封孔工艺取代聚氨酯吹浆封孔工艺,改善刘庄煤矿瓦斯抽采效果,并将2种封孔工艺进行对比。结果表明:采用天固封孔材料结合"两堵一注"带压封孔工艺因其具有良好的"流固耦合效应",钻场合抽24 h后的钻孔瓦斯平均浓度为40. 51%,明显高于聚氨酯吹浆封孔工艺的钻孔瓦斯平均浓度16. 14%,充分证明了改进后的封孔工艺优于聚氨酯吹浆封孔工艺。     

单一松软低透气性煤层带压封孔成套技术及工艺研究

绿水洞煤矿瓦斯抽采钻孔采用水泥浆机械封孔,基于抽采钻孔预抽效果差的问题,通过对封孔工艺改进,采用"两堵一注"带压封孔工艺,在矿井530瓦斯巷、3131瓦斯巷、3251机巷对小角度和裂隙段、大直径钻孔等顺层、穿层钻孔封孔质量进行试验。研究结果表明,相比原来封孔工艺,采用"两堵一注"带压封孔的钻孔平均抽采浓度为35%以上,单孔流量提高了2倍以上;每排抽采钻孔的单孔瓦斯抽采浓度提高了30%,该技术能有效改善矿井松软低透气性煤层瓦斯抽采封孔工艺存在的问题,显著提高煤层瓦斯抽采效果。     

新型瓦斯抽采钻孔保压封孔技术

封孔工艺与封孔参数是制约钻孔瓦斯抽采效果的关键因素,通过分析巷道和钻孔围岩应力与裂隙分布特征,给出了瓦斯抽采钻孔封孔位置与封孔压力的基本原则。结合"两堵一注"封孔装置存在漏浆"三角区"的缺陷,设计了1款新型保压注浆封孔装置,通过将注浆管、回浆管以及瓦斯抽采管进行一体化设计,提高了封孔囊袋的气密性与注浆压力。现场工业性实验表明:与传统聚氨酯及"两堵一注"封孔工艺相比,在钻孔投抽30 d后,瓦斯抽采浓度分别提高32.98%和11.94%,钻孔瓦斯抽采纯量分别提高47.1%和19.05%;钻孔投抽60 d后,抽采浓度分别提高105.96%和50.30%,钻孔瓦斯抽采纯量分别提高120.0%和37.5%。     

囊袋式“两堵一注”带压注浆封孔工艺关键参数技术研究

针对杨河煤业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，确定了杨河煤业囊袋式“两堵一注”带压封孔工艺技术参数，验证了囊袋式“两堵一注”带压注浆封孔技术在杨河煤业的适用性。试验表明，在考察时间内，试验组平均瓦斯抽采浓度提高了4.5%～13.5%，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。     

松软破碎岩层“两堵一注”式带压注浆封孔工艺研究与应用

针对松软破碎岩层钻孔封孔质量差,瓦斯抽采浓度和流量偏低等问题,提出优化改进的"两堵一注"式带压注浆封孔技术。阐述了该封孔工艺的基本原理和施工流程,于鹤煤某矿1310工作面进行了工业性实验。     

“两堵一注”带压封孔工艺在龙门峡南煤矿的研究与应用

为了解决龙门峡南煤矿瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采浓度低、衰减速度快等问题,采用了"两堵一注"带压封孔新工艺取代矿井传统水泥浆液封孔工艺,并根据矿井实际情况对新工艺进行了改良升级。通过现场试验,将两种封孔工艺的瓦斯抽采效果进行对比,结果表明:"两堵一注"带压封孔工艺具有较好的封孔效果,顺层钻孔单孔瓦斯抽采浓度较矿井传统封孔提高约25%,穿层钻孔层单孔瓦斯抽采浓度提高约10%,并在一定程度上减慢了瓦斯抽采浓度的衰减速率,有效提高了矿井瓦斯抽采能力。     

“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。     

顺层瓦斯抽采钻孔封隔一体化封孔工艺研究

为提高顺层瓦斯抽采钻孔密封性,确保瓦斯抽采效果,基于传统的"两堵一注"带压注浆封孔工艺,结合超高压水力割缝技术,提出封隔一体化封孔工艺,即在封孔段采用割缝的方式进行辅助封孔。通过钻孔应力及漏气形式分析,研究了钻孔周边煤体应力分布特征及卸压范围,确定了3类漏气通道;阐述了封隔一体化封孔工艺原理并确定了相关工艺参数。现场试验结果表明:采用封隔一体化封孔的抽采钻孔取得了较好的封孔效果,其抽采瓦斯浓度比同等条件下的常规封孔方法提高25%~30%,减缓了抽采瓦斯浓度衰减速率,为顺层瓦斯抽采钻孔提供了一种良好的封孔方法。     

“两堵一注”带压封孔技术在白龙山煤矿一井的应用研究

针对白龙山煤矿一井在进行底板穿层抽采钻孔封孔时,存在封孔深度浅、钻孔孔壁裂隙不能有效封堵,从而导致抽采钻孔抽采效果差的问题,提出采用"两堵一注"带压封孔工艺和速凝膨胀封孔材料,并在地面和井下进行了现场对比试验。研究结果表明:相比原有封孔工艺,采用"两堵一注"带压封孔的每排抽采钻孔平均抽采浓度为50%~80%,提高了2~3倍;每排抽采钻孔的单孔瓦斯抽采浓度提高了30%,经过190d的连续抽采单孔瓦斯抽采浓度仍然维持在30%以上。     

李雅庄矿顺层钻孔两堵一注带压注浆封孔技术

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。     

羊东矿裂隙发育区两堵一注封孔工艺应用

为解决羊东矿瓦斯抽采钻孔封孔质量的问题,提出了裂隙发育区聚氨酯"两堵一注"分段注浆封孔技术,介绍了封孔原理和工艺流程,并在8263刮板输送机槽进行了2种抽采钻孔封孔效果的对比试验。结果表明:相比较于旧的封孔工艺,采用新工艺后相同时间内瓦斯抽采纯量提高了2.5倍,瓦斯纯量保持较高数值,流量衰减变小,钻孔有效抽采时间增加,提高了煤层瓦斯抽采效果。     

漏气抽采钻孔的二次封孔技术

针对目前本煤层顺层抽采钻孔"两堵一注"封孔后期抽采瓦斯浓度衰减快,钻孔有效抽采时间短的技术难题,提出二次加压注浆封孔方法,阐述了二次加压注浆封孔的操作方法,山西大平煤业有限公司6个月的现场应用试验结果表明,应用二次加压注浆封孔方法处理漏气抽采钻孔,可提高瓦斯抽采浓度45％～60％,增加钻孔有效抽采时间约4个月.     

本煤层带压封孔技术装备研究及其应用

瓦斯抽采是解决煤矿瓦斯问题的根本手段。在分析煤层钻孔应力分布的基础上,研究了带压封孔技术封堵钻孔裂隙的基本原理,并结合"两堵一注"工艺,研制了新型带压封孔装置,并对装置进行实验,结果表明该设备能够满足注浆压力0.5 MPa要求。通过理论分析确定了大佛寺煤矿40118工作面最佳注浆压力为0.4 MPa和最佳封孔长度为12m,经现场验证带压封孔技术抽采瓦斯浓度较常规封孔工艺提高50%以上,有效地保障了工作面的安全开采。     

“三堵两注”本煤层瓦斯抽采封孔技术研究

针对新景矿3216工作面本煤层瓦斯抽采效果较差的问题,提出了"三堵两注"本煤层瓦斯抽采封孔技术。该技术分为密封和封堵裂隙两个步骤,对此技术进行了地面和井下试验。结果表明,注浆处全部充满浆液无空隙,密封效果良好。"三堵两注"封孔技术的瓦斯抽采效果相较于传统封孔技术有较大提升,抽采瓦斯浓度平均为58.71%,是对照孔的1.43倍;抽采瓦斯浓度达50%以上的比例是80%,是对照孔的2.67倍。     

顺层钻孔钻屑回填封孔技术探索

顺层钻孔预抽煤层瓦斯是瓦斯治理的主要手段,而钻孔的封孔质量直接决定了钻孔抽采浓度,影响瓦斯抽采效率。为了降低封孔成本,余吾煤业公司创新性地提出了以煤封煤的封孔理念,即以打钻产生的钻屑为主要封孔原料,辅以适量的水泥添加剂配制成封孔材料,利用布囊两堵一注带压封孔工艺,在余吾煤业N1101工作面进行了钻屑回填封孔技术的探索。通过地面与井下试验,确定了钻屑与水泥添加剂的合理配比、筛选钻屑的粒径范围、封孔注浆的工艺参数,得出了钻屑回填封孔的封孔效果。