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。     

瓦斯抽采钻孔气囊延时膨胀带压注浆密封新技术

针对目前国内瓦斯抽采封孔成本高、封孔不严、操作繁琐、可靠性差等问题,提出了瓦斯抽采钻孔气囊延时膨胀带压注浆封孔技术,探讨了该技术的原理,研制了相应的延时膨胀气囊、封孔注浆材料等,并对瓦斯抽采封孔深度、封孔长度、封孔半径和注浆压力等相关参数进行了理论分析。在神华宁煤集团汝箕沟煤矿进行的现场试验表明,气囊延时膨胀带压注浆封孔操作简便,封孔可靠,可将瓦斯抽采浓度平均提高28%。     

钻屑回填封孔工艺在郑煤大平矿的应用与研究

矿井瓦斯灾害是影响煤矿安全生产的重大因素之一,预抽煤层瓦斯可以有效地释放煤层中的瓦斯潜能,改变煤体本身的性质,达到消除煤层区域突出危险性的目的。为了解决郑煤集团大平煤矿井下瓦斯抽放钻孔抽采浓度低、抽放效果不达标、封孔质量差等问题,介绍了一种新型瓦斯抽采钻孔的封孔工艺,即钻屑回填囊袋式带压注浆封孔方法,并对其封孔原理、封孔方法、封孔效果和封孔成本等方面进行了论述。通过与大平矿现用的聚氨酯封孔工艺相对比,在封孔效果、封孔效率、工人劳动强度等方面有了很大改善,在实验室和大平矿井下实际钻孔进行封孔注浆,得到了良好的封孔效果,为矿井提高瓦斯抽采效果提供了理论和技术支撑。     

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。     

囊袋式注浆和聚氨酯2种封孔方式的抽放效果对比分析

综合分析了囊袋式注浆与聚氨酯2种封孔技术的封孔机理,在义煤集团新安矿现场考察发现,囊袋式注浆封孔抽放瓦斯浓度要明显高于聚氨酯封孔抽放浓度,抽放3个月后,囊袋式注浆封孔钻孔平均抽放瓦斯浓度仍是聚氨酯封孔钻孔平均瓦斯浓度的2.23倍。     

煤层钻孔长距离压气带压注浆封孔技术研究

确定了芦岭煤矿Ⅱ817工作面煤层预抽钻孔的合理封孔深度,揭示了煤层钻孔长距离压气带压注浆封孔的作用原理,提出了煤层钻孔长距离压气带压注浆封孔技术及工艺.研究表明,在突出煤层采取长距离压气带压注浆封孔技术,增加了封孔深度,采用注浆泵利用风力作用将封孔剂送入钻孔内密闭腔室,封孔剂膨胀时,其带压效应增加了封孔剂与孔壁的粘合度,并可渗入孔壁周围裂隙,阻隔外界空气的进入,显著减少孔内的漏风量.与原工艺相比,采用该技术后,瓦斯抽采浓度提高30％以上且维持高浓度时间较长,瓦斯抽采浓度衰减幅度小,显著提高了抽采效果.     

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。     

聚氨酯注浆封孔技术在松软煤层瓦斯抽放中的应用

针对传统封孔方法在松软煤层瓦斯抽放封孔时,存在质量差、衰减快、预抽期长的问题,对聚氨酯注浆封孔技术进行试验研究,结果表明,采用聚氨酯注浆封孔技术后,钻孔瓦斯抽放浓度能够达到90％以上,比传统封孔方法提高了4.3倍,有效地解决了抽放钻孔瓦斯浓度偏低的问题.     

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。     

坪上煤业负压二次封孔技术效果分析

针对坪上煤业回采工作面顺层钻孔抽放瓦斯效果不佳的现状,从封孔技术入手,利用囊袋式注浆封孔技术和负压二次封孔技术进行封孔试验,并与原聚氨酯封孔效果进行对比分析,负压二次封孔技术比原封孔技术单孔抽采瓦斯浓度提升了11%,纯量提高了39%,效果明显。     

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。     

复杂煤层条件带压封孔技术研究

四川华蓥山龙滩煤矿属于煤与瓦斯突出矿井,瓦斯灾害严重。煤质松软、裂隙发育,属近水平煤层,常规封孔方式非常困难,且效果不理想,严重影响瓦斯灾害治理效果。龙滩煤矿提出两堵一注带压封孔方案,即封堵钻孔前、后两端形成注浆密室后利用高压注浆封孔泵带压注浆的封孔新技术并应用在煤层预抽钻孔中,龙滩煤矿利用带压封孔先进技术,在瓦斯综合治理方面获得了突破性进展。     

两端自堵封孔囊袋的研制及应用

为探求更加简单、有效的封孔技术,在对常规抽采钻孔封孔技术分析的基础上,研制了配合化学材料共同使用的两端自堵封孔囊袋,该技术工艺简单,一次注浆完成封孔,可实现定长定位带压封孔,封孔效果好、效率高、劳动强度低。在龙山煤矿进行了工业性试验,结果表明:采用两端自堵封孔囊袋所封抽采钻孔瓦斯浓度衰减慢,钻孔服务周期长,高浓度钻孔比例高。     

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。     

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。     

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。     

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。     

水力冲孔和带压封孔联合技术在穿层抽放钻孔中的应用

通过对传统封孔工艺进行分析,针对瓦斯抽采钻孔封孔普遍存在的问题,提出了水力冲孔和带压注浆封孔联合技术,能有效封堵钻孔周围裂隙、提高封孔质量、并在鹤煤三矿四水平北翼第一辅助回风巷钻场进行了对比试验。结果表明,采用水力冲孔和带压封孔联合技术后,钻场瓦斯抽采浓度提高了25%~40%,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。     

两堵一注带压注浆封孔工艺在王坡煤矿的试验应用

为提高王坡煤矿瓦斯抽采钻孔封孔质量,引进两堵一注带压注浆封孔工艺,在3205运输顺槽进行封孔试验,试验结果表明两堵一注带压注浆封孔工艺大大提高了单孔瓦斯抽采浓度及纯流量且衰减小,从而保证了瓦斯抽采系统的持久性。