大平煤矿钻屑回填封孔工艺研究与应用

针对大平煤矿抽采浓度过低、钻孔漏气严重以及以往封孔工艺效果不理想等问题,引进钻屑回填封孔工艺,在21181底板抽放巷、21081上副巷等巷道应用,通过跟踪对比,新工艺穿层钻孔、顺层钻孔平均浓度比对比钻孔明显提高。     

钻屑回填封孔技术研究及应用

钻屑回填封孔技术是利用现场打钻所得煤屑与水泥按一定比例混合成浆并加入适量添加剂后通过两堵一注囊袋式封孔器进行注浆的一种封孔技术。为了充分利用钻孔过程中产生的煤屑,采用以煤封煤的方式进行封孔以提高封孔的效果,进而提高瓦斯抽采的效果,采用实验室实验和现场试验相结合的方法对钻屑回填封孔技术的使用材料及封孔效果的可靠性进行了分析。结果证实,钻屑回填封孔技术在封孔效果上比传统封孔技术有很大程度的提高,平均单孔浓度提高了70%左右,同时,也极大地节省了封孔所需材料,使单孔封孔成本降低50%左右。     

新安煤矿钻屑回填封孔技术研究

目前我国常以膨化材料封堵两端、充填中间的方式对瓦斯治理钻孔进行带压封孔,该种封孔方法效果好,然而存在封孔成本高、封孔时间长等问题。为降低单孔封孔成本、提高封孔效率,新安煤矿与高校合作对底板巷穿层钻孔进行钻屑回填技术封孔试验。试验表明,该种封孔技术在满足封孔质量及抽采负压的条件下,能够达到降低封孔成本及劳动强度、提高封孔效率的目的。     

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。     

钻屑回填带压封孔工艺地面试验

余吾矿主要采用的封孔材料为膨胀水泥,该材料使用量大、价格昂贵。为最大限度地降低封孔费用,现采用钻屑回填带压注浆封孔技术进行地面性能试验,该技术以打钻过程中排出煤屑为主要材料,另加少量添加剂,与水按一定比例搅拌均匀后注入钻孔进行带压注浆。钻屑就地取材,降低了工人来回搬运封孔材料的劳动强度,同时,钻屑具有微膨胀性、封孔成本低等优点,但存在分层现象,半圆弧状空洞且上分层内存有微小孔隙等缺点。钻孔封堵不实主要是由于孔内仅插设1根?16 mm铝塑筛管,不能将管内积水完全排出,建议在PVC管上打设?10 mm孔,并用纱布包裹,使其起到滤水作用,并进行了井下现场试验,对比封孔效果。     

基于钻屑理论的抽采钻孔合理封孔深度研究

为了准确确定瓦斯抽采钻孔的合理封孔深度,从巷道"三带"的角度分析了合理封孔深度的范围,并从钻屑量指标理论的角度探讨了钻屑量的影响因素。根据钻屑量与地应力的关系,基于黄岩汇矿的现场实际,通过计算钻屑量的变化规律,并结合FLAC3D数值模拟软件,确定出试验区所在埋深的煤层合理封孔深度为8.5~13 m;经现场试验验证了合理封孔深度的准确性。     

基于钻屑法顺层钻孔合理封孔深度的研究

为了确定瓦斯抽采中顺层钻孔的封孔深度,基于一系列假设建立钻孔附近瓦斯流动模型,通过理论分析得出合理封孔深度介于围岩的破裂区和塑性区的2个边界之间。通过对钻屑量与煤岩体所受应力关系的分析,可采用钻屑量法确定围岩的应力状态,即可确定顺层钻孔的封孔深度。用工业试验的方法,以钻屑量和钻进过程中出现的动力现象作为指标,可以得出车集矿2705工作面顺层钻孔的合理封孔深度为6~10 m。     

钻屑指标在确定本煤层钻孔瓦斯抽采合理封孔深度中的应用

为了提高本煤层钻孔瓦斯抽采效率,基于合理封孔深度对瓦斯抽采的重要性,以冯营矿二1煤层为例,探讨了钻屑指标的影响参数,从煤层巷道"三带"角度分析了合理封孔深度的范围。基于钻屑指标与地应力间的关系,通过数据分析确定出冯营矿合理封孔深度为16m,并在现场布置封孔深度分别为12m,16m,18m,22m的钻孔进行抽采效果考察,结果表明:16m,18m,22m封孔深度的钻孔抽采浓度明显高于封孔深度为12m的钻孔抽采浓度,16m封孔深度最为合理。该方法既可以保证瓦斯高效抽采,又可为其他矿井运用该指标确定本煤层合理封孔深度提供借鉴和参考。     

钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标预测突出的应用研究

对钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标进行了理论分析,论述了钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标在预测煤与瓦斯突出危险性应用中的影响因素。在此基础上,提出了一些减小指标测定误差的建议措施。     

安尔特封孔工艺在高瓦斯矿井的应用研究

为有效提高瓦斯抽采钻孔封孔质量,通过对安尔特“两堵一注”封孔工艺进行研究,确定影响封孔质量的主要因素是封孔长度和封孔压力,采用数值模拟和现场实测确定了王坡煤矿瓦斯抽采钻孔合理的封孔长度和封孔压力,同时对比分析了安尔特封孔工艺和聚氨酯封孔工艺的应用效果。现场试验结果表明：安尔特封孔工艺条件下瓦斯抽采钻孔的最高瓦斯浓度、平均瓦斯浓度、最大瓦斯纯流量和平均瓦斯纯流量分别较聚氨酯封孔工艺提高了44.86%、135.62%、30.56%和82.63%,有效提高了钻孔封孔质量;同时安尔特封孔工艺的时效性较聚氨酯封孔工艺显著增加,可以全面提升高瓦斯矿井瓦斯抽采效果。     

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。     

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。     

钻屑法在监测冲击地压中的研究与应用

冲击地压是采场周围煤岩体,在其力学平衡状态被破坏时,由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏力为特征的动力现象。欢城煤矿31600采区多次发生冲击地压,经有关专家论证,决定采用钻屑法作为判定发生冲击危险的主要依据。     

压塞-粘液封孔工艺在浅孔抽采中的研究与应用

以浅孔抽采钻孔密封工艺为出发点,确定了煤岩作为等效连续介质注浆模型浆液的扩散半径,并基于Comsol multiphysics数值模拟软件对密封液在钻孔周围煤体裂隙中的渗透进行了模拟,分析了粘液在钻孔周围煤体中的渗流规律,开发了新型压塞-粘液封孔工艺,并在新丰煤矿25021回采工作面进行了现场试验,结果表明,瓦斯抽采浓度显著上升,抽采效率得到提高。     

新型有机封孔材料及应用工艺研究

针对谢一矿B11b煤层瓦斯含量高,顶板透气性差,煤层结构复杂,瓦斯排放困难的问题,提出采用一种新型的有机材料注浆封孔的措施。根据现场的实际情况和该有机封孔材料的特性,选取了合理的封孔工艺。通过该有机封孔材料封孔,钻场的瓦斯抽采浓度为85.1%,明显高于使用传统水泥封孔的钻场浓度。     

钻屑随钻处理技术研究

介绍了国内外钻屑处理技术现状,提出了一种新型钻屑随钻处理实施方案,研制出关键技术设备。室内研究和3口井的现场试验结果表明:具有钻屑随钻处理功能的新型钻井液固控系统的现场适应性良好,能够满足我国实际钻井工况要求,推广应用前景广阔。     

无收缩灌浆料在煤层注水封孔工艺中的应用研究

将具有微膨胀性能的无收缩灌浆料应用于煤层注水封孔工艺中,通过对相关技术参数的调整确保了封孔效果,提高了注水对煤体的湿润程度。现场应用结果表明,使用无收缩灌浆料封孔后采煤工作面总粉尘降尘效率由25.0%提高至40.0%,呼吸性粉尘降尘效率由33.2%提高至47.9%。     

煤田钻探封孔工艺

钻孔封闭是煤田勘探工作重要组成部分,钻孔封闭质量的好坏,直接关系到矿井的安全生产。主要介绍钻孔封闭材料的计算,封孔工序及相应的技术措施。     

采掘工作面浅孔动压注水技术在大平矿的应用

煤层通过浅孔注水后,有效遏制了煤炭生产过程中煤尘产生量大、粉尘浓度严重超标的现象,改善了井下作业环境,同时对高瓦斯采掘工作面的瓦斯、顶板控制工作起到了积极作用。