煤矿顺层瓦斯抽采钻孔封孔工艺

瓦斯抽采钻孔封孔是瓦斯抽采最重要的一个关键步骤,通过对不同封孔方法进行比较,分析利弊,最后得出比较适合矿井现场实际情况的封孔方法。并对钻孔施工现场管控提出意见,提高瓦斯抽采钻孔封孔效果,减少封孔材料浪费,简化工人操作强度。对瓦斯抽采封孔工作有一定的参考作用。     

瓦斯抽采顺层钻孔封孔新工艺研究

采用速封注式注浆囊袋封孔技术对顺层钻孔进行封孔,并对封孔效果进行分析。研究表明:利用高压注浆充填钻孔周围裂隙,消除了钻孔的漏气通道,使钻孔得到可靠支护,杜绝了钻孔因扰动而产生新的漏气通道,有效提升抽放浓度;与原封孔工艺相比,单孔浓度提高了2倍,单孔纯流量提高了3倍,显著提升了钻孔的利用率与瓦斯抽采率。     

综采工作面顺层瓦斯抽采钻孔封孔工艺研究

顺层瓦斯抽采钻孔传统封孔方式存在钻孔裂隙漏气,导致瓦斯抽采浓度偏低,为解决钻孔裂隙漏气,提高瓦斯抽采浓度,研究封隔一体化封孔新技术,主要通过对渗透率较低的弹塑性区增加封孔槽以主动卸压提高注浆渗透率,减少裂隙漏气。通过现场试验对比:该封孔法较传统封孔法钻孔初始瓦斯抽采浓度提高44.7%,平均瓦斯抽采浓度提高55.2%。     

顺层钻孔瓦斯抽采合理封孔深度

为确定顺层钻孔瓦斯抽采合理封孔深度,基于实际地质条件,运用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,对薛湖煤矿2306运输巷侧帮卸压带范围及合理顺层钻孔瓦斯抽采封孔深度进行研究.研究结果表明:钻孔初始瓦斯流量与地应力、钻孔直径、钻进深度、钻进时间、煤体的物理性质以及瓦斯压力梯度密切相关,且当钻进方式和煤层确定时,影响钻...     

顺层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究

合理的封孔深度既可以保证钻孔气密性,又可以节省材料。采用钻孔气体流量法和钻屑量法测定某矿巷道卸压带,实测范围为0~12 m。通过以上方法综合分析,确定合理封孔深度为15~17 m。在某矿工作面进行现场验证,布置钻孔的封孔深度分别对11 m、15 m、17 m和19 m进行抽采效果考察,经过现场实验表明:该封孔深度是合理的,可以保证瓦斯高效抽采。     

保德煤矿抽采钻孔封孔工艺技术改进

保德煤矿此前采用的封孔工艺为聚氨酯封孔,利用PVC管作为封孔管,管外径72 mm,管长6.5 m,封孔长度约4.2~5.5 m。该封孔工艺存在一定的缺陷,部分钻孔封孔试剂用量过少、封孔深度不够、封孔管前后端没有封堵装置等。通过分析对比水泥封孔和常规马丽散的封孔效果,瓦斯抽放浓度提高35%以上,同等条件下水泥封孔钻孔的抽采纯瓦斯量整体略高于常规马丽散封孔,并且水泥封孔价格相对较低,经济性好于马丽散封孔。     

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。     

顺层瓦斯抽采钻孔定点定长封孔应用研究

针对矿井煤层实际赋存情况,通过数值方法定量表征了煤岩体巷道应力分布情况;结合现场考察对上述模拟结果进行了验证,同时采用不同深度单位长度钻孔冲粉量指标的变化规律划定巷道两帮“三带”的范围,进而确定顺层钻孔的合理封孔深度。通过钻孔抽采瓦斯浓度和瓦斯纯流量随时间的变化规律表征不同封孔深度的钻孔密封性能,结合经济科学抽采的基本原理表明了最理想封孔长度;结合围岩异常应力分布特征和破坏模式,提出针对围岩低渗区的定点定长封孔方法来提高钻孔密封性能。现场实验表明,该方法是一种实现煤层瓦斯高效抽采的可行技术方法,对于实现煤层瓦斯安全经济高效抽采有积极作用。     

顺层钻孔瓦斯抽采封孔长度的模拟研究

针对封孔位置及长度的确定问题,通过理论分析和数值模拟的方式,研究巷道周围煤岩体的应力分布,计算巷道塑性区半径和封孔长度的理论公式;通过FLAC~(3D)模拟得出巷道围岩应力分布图确定封孔长度,并与理论计算结果进行比较。结果表明,煤矿井下压裂钻孔的封孔段长度应超过巷道围岩破裂区且到达应力峰值的位置。以平沟煤矿为例,综合理论计算和数值模拟结果得出的合理封孔长度为8 m。     

大西矿顺层瓦斯抽采钻孔封孔参数研究

为了提高大西矿3021工作面本煤层顺层钻孔的瓦斯抽采率,对影响顺层钻孔抽采效率的封孔长度和封孔深度两大因素进行了数值模拟分析。结合现场试验表明,钻孔封孔深度7.5m时煤层瓦斯含量减小幅度更大,且封孔长度为7m时相对于其他封孔长度,瓦斯抽采浓度更大。     

瓦斯抽采钻孔封孔工艺优化研究

针对那罗寨煤矿传统封孔工艺有效封孔长度短、抽采效果不佳的现状,提出瓦斯抽采钻孔封孔工艺改进研究。通过马丽散、封孔袋+马丽散、水泥浆封孔工艺抽采效果、单孔成本的对比分析,得出水泥浆封孔工艺为那罗寨煤矿最理想的封孔工艺。     

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。     

煤矿顺层钻孔瓦斯抽采合理布孔间距研究

为确定顺层钻孔瓦斯抽采合理布孔间距,基于实际煤层赋存条件,采用压降法对钻孔抽采半径进行试验研究。通过Comsol Multiphysics数值模拟软件建立三维抽采钻孔模型,根据单孔模拟结果,得到了钻孔的抽采有效半径r、抽采影响半径R的变化规律,与压降法实测结果高度吻合,验证了三维模型的可靠性。通过分析钻孔周围瓦斯流态及抽采叠加效应的作用机理,模拟研究不同布孔间距下的瓦斯抽采效果,得到顺层瓦斯抽采合理的布孔间距为:2r≤L≤R。在实际瓦斯抽采工作中可根据矿井采掘计划,确定合理的布孔间距,在降低抽采成本的同时确保矿井安全生产。     

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。     

煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔技术研究

针对我国现有煤矿井下瓦斯抽采主要封孔方式,通过分析各个封孔方式的优缺点,得出采动效应下钻孔周边裂隙发育规律研究不透彻、封孔位置选择不合理、现有封孔技术及材料不能有效封堵采动过程中钻孔周边发育的裂隙是造成目前煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔效果不佳的主要原因。通过实验室试验、数值模拟及现场应用手段相结合,深化模拟基础理论研究;构建采动过程钻孔煤体裂隙发育规律理论与模型,确定及优选瓦斯抽采钻孔封孔位置、材料及装置;瓦斯抽采钻孔封孔技术的多元耦合化,降低乃至克服各个技术缺点,提高封孔质量;研发和改进"一体化"封孔装置,简化封孔操作、保证封孔效果、降低封孔成本等方面是封孔技术发展主要方向。     

顺层抽放钻孔封孔工艺

为了解决顺层瓦斯抽放钻孔封孔后存在的漏气、抽放浓度低等问题,对比原有封孔工艺,结合矿井煤层构造和赋存情况,提出了新的封孔工艺,并在现场施工抽放钻孔时对新旧封孔工艺进行了对比。结果表明,新的封孔工艺能有效封堵煤层裂隙,提高封孔质量和瓦斯抽放浓度。     

含水煤层瓦斯抽采钻孔封孔工艺

封孔材料及工艺是决定瓦斯抽采效果的关键技术之一,针对含水煤层瓦斯抽采钻孔封孔质量差的难题,采用新型封孔材料,配合封孔袋的隔水作用及改进的封孔工艺,可有效封堵有水钻孔,保证矿井瓦斯抽采的效果。     

王坡矿瓦斯抽采钻孔封孔工艺优化研究

针对王坡矿煤层瓦斯抽采钻孔封孔质量差的问题,对现有的封孔工艺进行改进,提出了适合王坡矿成孔条件的封孔工艺,并进行了现场工艺试验及效果考察。研究表明:新的封孔工艺效果显著,达到提高瓦斯抽采效果,提升瓦斯治理水平的目的,保障了矿井安全、高效生产。