煤矿瓦斯抽采钻孔主要封孔方式剖析

通过对我国煤矿瓦斯抽采主要封孔方式的分析,认为钻孔周边裂隙发育范围研究不透彻,始封深度、封孔长度选择不合理,注浆压力偏低,聚氨酯和水泥砂浆等封孔材料不能有效封堵钻孔周边煤岩层裂隙,是造成目前我国煤矿瓦斯抽采封孔效果不理想的主要原因。论文指出,研究多重损伤条件下的抽采钻孔周边裂隙发育时效特性,确定抽采钻孔的合理始封深度和两端封堵段长度,采用合适的注浆材料,提高注浆压力,是提高"两堵一注"带压封孔方法封孔效果的技术途径。     

分体组合式囊袋封孔工艺及封孔材料的开发与应用

为了保障井下钻孔抽采瓦斯效果,提高瓦斯抽采浓度,针对传统封孔工艺封孔效果差、成本高、操作复杂、效率低等缺点,通过研究巷道及钻孔围岩应力分布,开发了一种分体组合式囊袋封孔工艺和新型封孔材料。该工艺可随意调节封孔长度。采用该工艺和材料可以有效地对钻孔周围裂隙进行封堵,封孔长度超过巷道塑性区,减少漏气量,提高抽采效率。     

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。     

几种常用封孔方式的工艺特点

目前煤矿瓦斯抽采封孔工艺主要有聚氨酯封孔和囊带式封孔,2种方式各有特色,通过对比这2种封孔方式的优缺点,认为造成抽采钻孔漏气现象严重,密封质量差,瓦斯抽采不达标的原因主要是无论哪种封孔方式都不能完全隔断钻孔周围的漏气通道—裂隙圈,裂隙圈是必然存在的,囊带式带压封孔工艺通过选取新型封孔材料和设备可以在一定程度上有效封堵裂隙带,提高封孔质量和成功率。     

带压注浆封孔技术在金能公司的应用研究

 摘 要：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。     

抽采钻孔带压注浆封孔技术的研究与应用

针对目前国内顺层瓦斯抽采钻孔封孔质量差,钻孔有效抽采期偏短的技术难题,提出了带压注浆封孔技术。阐述了带压注浆技术的基本原理,并对其配套材料的性能和设备进行了研究。该封孔技术在宣东二号煤矿开展了现场工业性试验。结果表明:带压注浆封孔技术能增加封孔深度,实现了封孔工艺由手工向机械的转换,提高了抽采钻孔的封孔质量,使瓦斯抽采平均浓度提高了40%左右,单孔平均多抽瓦斯量约1 036.8 m3。     

管柱法带压注浆封孔技术在告成煤矿瓦斯抽采钻孔中的应用

钻孔封孔是矿井瓦斯抽采工程的一个重要环节，为提高抽采钻孔封孔效果，告成煤矿引进了管柱法带压注浆封孔工艺技术，在井下瓦斯抽采钻孔封孔现场进行试验及应用研究。结果表明，新封孔工艺能有效封堵裂隙，封孔质量高、效果好，提高了抽采浓度，延长了抽采时间，达到了预期目的。     

抽采钻孔“二堵一注”带压封孔技术的研究与应用

钻孔封孔工艺是矿井瓦斯抽采工程的一个重要环节,封孔不严、孔口漏气,容易造成抽采短路、钻孔孔口负压低、浓度上不去,直接影响瓦斯抽采效果。鹤岗矿区多数抽采矿井存在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。为改善这一状况,鹤岗矿业公司全面开展瓦斯抽采科技攻关,抽采钻孔采用"两堵一注"带压封孔技术,较好地解决了抽采瓦斯时漏气问题,抽采孔口负压提高、瓦斯抽采浓度增大。     

一体式囊袋全程注浆封孔工艺应用研究

针对"两堵一注"封孔工艺操作复杂、成本高、封孔强度不够,容易导致钻孔封堵不严,甚至浆液通过裂隙进入孔内,将孔封堵,降低瓦斯抽放效率,提出了"一体式囊袋全程注浆"封孔工艺,该工艺使用8 m囊袋注浆,操作简便、封孔效果好、一体化程度高,囊袋内水泥浆充填后通过囊袋弹性与钻孔规则与不规则处孔壁得到贴合,保证钻孔密封。应用结果表明,"一体式囊袋全程注浆"封孔钻孔的平均瓦斯浓度和平均瓦斯抽采纯量分别是"两堵一注"封孔钻孔的2.9倍和3.9倍。     

瓦斯抽采钻孔非凝固恒压浆液封孔技术应用研究

针对煤矿瓦斯抽采钻孔周围煤岩体裂隙易受采动影响变化的特点,为了提高瓦斯抽采钻孔的抽采效果,开发了瓦斯抽采钻孔非凝固恒压浆液封孔技术,采用具有良好的流动特性及固态封堵的能力的非凝固恒压浆液材料封堵钻孔,实现了瓦斯抽采钻孔动态封孔。该技术在河南正龙煤业城郊煤矿工作面应用表明:瓦斯平均抽采浓度从20. 4%提高到46. 88%,提高了2. 3倍。该技术避免了常规封孔材料的缺点,解决了瓦斯抽采过程中新生裂隙难以封堵的问题,可以有效提高瓦斯抽采效果,降低工作面瓦斯浓度。     

瓦斯抽采钻孔高密封性封孔材料性能试验研究

为提高瓦斯抽采钻孔密封材料的封孔性能,研发了PD系列封孔材料,使用FEIQuantaTM 250环境扫描电子显微镜分析了其与钻孔壁结合特征及其向钻孔周边渗透情况,并建立了钻孔周边缝隙流体泄漏模型进行理论验证。该PD系列材料在潞安集团常村矿的现场试验表明其具有很好的密封性能,推广应用前景广阔。     

深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔方式研究

针对深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔质量差的问题,分析了我国煤矿瓦斯抽采主要封孔方式技术特点以及存在的问题,认为巷帮及钻孔周围煤体应力“三带”分布、贯通裂隙发育情况及合理封孔深度的研究不够透彻,注浆压力和时间不足,钻孔应力失稳流动通道闭合、塌孔、淤塞等情况无法有效防治,是造成瓦斯抽采封孔效果不理想的主要原因。提出了研究扰动影响下钻孔周围煤体贯通裂隙发育情况,合理封孔深度,提高“两堵一注”囊袋堵头强度、注浆压力和时间,实施二次封孔以及孔壁支护等方面的改进对策,对深部矿井提高瓦斯抽采效率和安全生产具有重要的理论和现实意义。     

新型瓦斯抽采钻孔注浆封孔方法及封堵机理

为研究封孔支护力对钻孔漏气量的影响，提出主动支护式注浆封孔原理并进行理论分析，得出了漏气圈截面积与漏气量的求解方程，并对影响漏气量的因素进行了分析。结果表明，漏气量随着封孔支护力和封孔段长度的增加而减小。提高钻孔的主动支护力并选择合适的封孔段长度可以减少钻孔漏气，提高抽采钻孔瓦斯体积分数和抽采纯量。据此设计了新型的注浆封孔装置，封孔初期，利用复合囊袋和注浆压力给钻孔壁施加1 MPa左右的支护力，水泥浆液可以充分填充钻孔周围的裂隙，有效阻止裂隙漏气。后期注浆材料凝固膨胀，再次对钻孔壁形成较大的支护力，又可有效预防封孔段收缩变形形成新的漏气通道，起到减小钻孔漏气量的作用。工程实践表明，与聚氨酯封孔方法相比，同等条件下，新型注浆封孔方法钻孔瓦斯体积分数提高162.2%，钻孔的瓦斯抽采纯量提高33.83%。     

瓦斯抽放钻孔高密封性封孔材料的研究

 摘要：针对现有封孔材料密封瓦斯抽放钻孔性能不太理想的现状,研发了高密封性封孔材料—PD系列材料。使用FEI QuantaTM 250环境扫描电子显微镜对该封孔材料与钻孔煤壁的结合情况以及向钻孔周边渗透情况进行了观察、分析。建立了钻孔周边缝隙流体泄漏模型,并在潞安集团常村矿进行了瓦斯抽放钻孔的密封效果考察试验。现场试验结果表明：PD系列材料较原有封孔材料（如聚氨酯）,前者可有效提高抽放负压,增大抽采瓦斯浓度值和纯瓦斯流量均值,并能大大降低两个指标的衰减速度,达到高密封性的要求,从而实现瓦斯的持续高效抽采。     

本煤层瓦斯抽采钻孔带压封孔技术研究

针对平煤集团十矿本煤层瓦斯抽采浓度偏低、钻孔有效抽放周期短的技术难题,在分析煤体特征的基础上,结合现有注浆工艺技术,提出了带压封孔的技术方法。阐述了带压封孔的基本原理,通过理论分析,确定了带压封孔工艺技术参数,3个月的工业性试验结果表明：应用带压封孔技术可提高本煤层瓦斯抽放浓度30%～55%,并可延长抽采钻孔的有效抽采时间40 d左右。     

PD材料保压式封孔工艺

钻孔密封一直是制约瓦斯抽采的难题,封孔材料方面经历了水泥砂浆,常规聚氨酯到无机材料的过程。封孔工艺也从常压封孔演变到保压封孔。PD材料是在现有材料的基础上,开发的新型密封材料,既有水泥砂浆的可渗透性、致密性,又具备聚氨酯材料的膨胀性。保压式封孔工艺可以帮助材料在钻孔里向周围裂隙渗透,提高对周围裂隙的封堵效果。现场实验发现,PD材料相对聚氨酯材料,具有较好的抗衰减性,尤其在封孔15 d后,效果较好;同样保压封孔工艺相对常规工艺,抽采效果更佳理想,浓度提高近70%。     

巷道围岩应力变化规律及其对封孔质量的影响作用

 摘要：封孔质量与巷道围岩应力变化规律关系密切,对准确测定煤层瓦斯压力具有十分重要的作用。本文应用FLAC软件建立了巷道岩体模型,模拟了巷道周围不同位置点围岩应力的变化特征,提出了封孔最小长度应超过围岩应力变化趋于平衡点位置的观点;分析了围岩应力变化对封孔质量的影响,通过曲线拟合得出了封孔最小长度随围岩应力呈幂函数变化的规律,并与现场封孔的实测数据进行了对比验证。研究结果对现场准确封孔测压具有十分重要的理论指导意义。     

赵固二矿封闭不良钻孔井下封堵技术研究

 封闭不良钻孔是影响矿区安全生产的重要隐患之一。赵固二矿井田内存在大量封闭不良钻孔，为防止在开采过程中，封闭不良钻孔成为矿井充水通道造成矿井突水，采用井下注浆封堵技术对钻孔进行了加固，分析了矿井水文地质条件，设计了钻孔结构，制定了封堵方案技术措施，提出了双重固管结构。现场生产实践表明：注浆达到了预期要求，工作面实现了安全开采。该成果对注浆加固技术具有一定的参考价值和指导意义。     

煤矿瓦斯抽采封孔工艺的探讨

为了提高煤矿瓦斯抽采钻孔封孔工艺,对穿层钻孔和顺层钻孔的设计和传统工艺的封孔进行了对比分析,提出了本煤层顺层三段式聚氨酯砂浆带压组合式、工作面封孔器以及穿层钻孔两段式聚氨酯砂浆封孔等新工艺。应用表明,新工艺有利于提高瓦斯抽采浓度,延长抽采时间,解决了封孔中遇到的许多问题,确保了煤矿瓦斯抽采工作顺利安全高效抽采。