不同封孔工艺参数下抽采钻孔评价试验研究

为了分析封孔材料和封孔方式对钻孔瓦斯抽采效果的影响,以古城煤矿S1306胶带运输巷作为本次抽采钻孔封孔方式应用效果对比试验的施工地点,通过对6种不同封孔方式和封孔材料进行不同搭配组合,对平均单孔封孔材料、单孔浓度和汇流组抽采量等关键参数进行对比分析。研究结果表明,封孔方式和封孔材料是影响瓦斯抽采效果的关键因素,如果要实现钻孔的高效瓦斯抽采,必定要针对不同煤层条件选择不同的封孔工艺和材料,实现抽采钻孔精细化密封。     

不同瓦斯抽采钻孔封孔工艺封孔效果的现场试验对比研究

为了考察不同封孔工艺在低渗透煤层中的瓦斯抽采效果,通过现场瓦斯抽采试验,对比分析了传统封孔、自胀式封孔、袋装封孔、封孔器封孔以及主动承压式封孔5种封孔工艺的钻孔瓦斯浓度变化特征,介绍了主动承压式封孔工艺的工艺原理。结果表明:主动承压式封孔工艺的钻孔瓦斯浓度在抽采初期呈上升趋势,随后缓慢降低并稳定在70%左右,钻孔瓦斯浓度出现显著衰减的时间为70～80 d,高瓦斯浓度抽采的时间长达91 d,远高于相同条件下采用其他封孔工艺的抽采钻孔;此外,采用该封孔工艺的钻孔瓦斯浓度自孔底向孔口仅衰减14%,为各类封孔工艺中瓦斯浓度衰减最低的封孔方式。综合对比各类封孔工艺下抽采钻孔瓦斯浓度变化特征、瓦斯浓度显著衰减时间和高浓度瓦斯持续抽采时间等指标,采用主动承压式封孔工艺可以取得良好的瓦斯抽采效果。     

一种新的煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法

文章介绍了一种新的煤矿瓦斯抽采钻孔封孔方法,对其封孔原理、封孔工艺和封孔效果方面进行了论述,通过在李村煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔现场试验,提高了煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔质量和施工效率,降低了封孔材料成本,对煤矿井下瓦斯抽放钻孔封孔有一定的参考作用。     

两种不同抽采钻孔封孔工艺应用及效果研究

通过对聚氨酯封孔袋和新型膨胀材料与聚氨酯封孔袋结合的"两堵一注"式封孔工艺的对比,得到在相同封孔工艺和抽采负压条件下,封孔深度为8m时,"两堵一注"式封孔工艺能够避免巷道扰动产生的裂隙卸压对抽采钻孔封孔段的影响,保证良好的抽采效果。在抽采负压和封孔深度相同的条件下,考察2种工艺的抽采效果,得知"两堵一注"式封孔工艺的瓦斯浓度始终高于聚氨酯式封孔工艺,尤其抽采后期瓦斯浓度高了1倍以上,封孔效果更好。     

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。     

端氏煤矿瓦斯抽采钻孔封孔质量检验方法应用研究

根据管流流体力学理论和漏气检测原理,提出了瓦斯抽采钻孔封孔质量检验判断方法,即通过在正常抽采状态下检测抽采钻孔内不同深度位置的抽采负压和瓦斯浓度,分析瓦斯抽采浓度沿孔深分布的变化规律, 实现快速准确判断抽采钻孔密封质量和漏气位置。以端氏煤矿为例,采用钻孔封孔质量检验判断方法,开展了抽采钻孔的密封质量和合理封孔深度的现场试验,结果表明在钻孔深度 9~15 m内瓦斯浓度变化幅度较大,存在漏气情况,抽采钻孔的密封质量较差、封孔深度不足。该方法实现了对瓦斯抽采钻孔封孔质量的有效检测,为端氏煤矿调整封孔工艺参数和改进封孔方式提供了科学依据。     

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。     

注气式主动封孔技术在提高瓦斯抽采效率的应用

为了解决常规瓦斯抽采钻孔密封性差、瓦斯抽采浓度低的问题,提出了新型注气式主动封孔技术,通过其主动密封特性,实时封堵钻孔内部动态裂隙,进而提高瓦斯抽采浓度和抽采效率。注气式主动封孔技术与柔性膏体封孔材料联合封孔在经济性和瓦斯抽采效率上均优于其他钻孔密封工艺,适合在高瓦斯矿井大规模推广使用。     

瓦斯抽采钻孔漏气模型及封孔工艺优化研究

抽采钻孔漏气是影响瓦斯抽采率的关键因素,其主要受封孔材料、封孔工艺、封孔方法、封孔参数(封孔深度)、钻孔周围裂隙、煤体物理力学性质、抽采负压等因素影响。根据井下瓦斯钻孔抽采实际情况,系统地分析总结了6种井下瓦斯抽采钻孔漏气物理模型,并针对性地提出了对应漏气模型的解决封孔工艺。     

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。     

聚氨酯水泥浆封孔技术在新景矿的应用

 摘要：根据阳煤集团新景矿瓦斯抽放孔采用聚氨酯封孔,抽放效果差的现象,通过对瓦斯抽放孔巷道的应力变化和裂隙进行研究,改进封孔参数和工艺,得出了适合阳煤集团新景矿瓦斯抽放孔的封孔工艺技术,即聚氨酯水泥浆双重封孔工艺技术,通过现场应用表明,该技术能有效提高瓦斯抽放效率。     

巷帮“三带”分布与顺层钻孔封孔深度研究

为了提高玉溪煤矿顺层钻孔瓦斯抽采浓度及抽采效率,基于合理封孔深度的重要性,根据玉溪煤矿现场测定条件,采用测定瓦斯含量法研究巷道“三带”分布规律,确定巷道周围松动圈范围并得出顺层钻孔合理封孔深度范围。通过现场抽采效果验证,证明顺层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度应该超过集中应力带应力峰值点,最后确定玉溪煤矿顺层钻孔合理封孔深度为12.5m,大幅度提高了瓦斯的抽采浓度,延长了抽放衰减周期,为煤层瓦斯长时间预抽提供了技术支撑,实现了矿井高浓度瓦斯的稳定利用,增加了安全保障,创造了经济效益。     

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。     

煤矿聚氨酯压注法封孔效果的实验研究

瓦斯抽放是预防煤与瓦斯突出事故最有效的措施之一,而抽放的效果在很大程度上取决于钻孔的封孔质量。聚氨酯封孔法是目前煤矿常用的封孔方法之一,文章通过实验,研究了聚氨酯压注法封孔工艺的封孔效果,该工艺的密封效果较好,值得推广。     

瓦斯抽采钻孔封孔用新型胶体材料性能及其封堵效果

为了改善煤层瓦斯抽采效果,其关键在于改进钻孔的密封方法。针对本煤层顺层瓦斯抽采钻孔,研制了以粉煤灰为基料,辅以纤维素类增稠剂、树脂、膨胀剂、保水剂、超细水泥和表面活性剂的新型胶体材料,通过实验确定新型胶体材料的黏度、膨胀性和密封性能,在煤矿现场以每4个近水平本煤层顺层钻孔为1组进行对照实验,对比常规水泥砂浆、聚氨酯和新型胶体材料的封堵效果。结果表明,传统封孔方式密封钻孔30 d后抽采瓦斯浓度(甲烷体积分数)均在10%以下,而采用新型胶体材料封孔的可达到40%以上。采用新型胶体材料封孔技术的钻孔,其抽采瓦斯浓度和流量明显高于常规封孔方式,并且当钻孔发生变形后可进行二次补浆,实时封堵钻孔产生的新生裂隙,有利于煤矿瓦斯高效持续抽采。     

水力压裂钻孔最优封孔区间的快速设计方法

水力压裂钻孔的封孔长度是影响封孔质量的重要参数之一,依据经验随意设计可能导致封孔材料的浪费或使得封孔成为压裂作业的薄弱环节,笔者研究了压裂工况参数、材料特性、封孔长度等因素对封孔材料承受水压的影响关系,提出不同类型压裂钻孔最优封孔区间的快速设计公式,通过黄岩汇煤矿现场验证方法可靠,使得煤矿抽采设计更为精细、便捷.     

固液两相膏体分时段密封技术研究

瓦斯是煤形成过程中的伴生气体,不同煤质的瓦斯含量差别巨大。井下作业环境中的瓦斯含量是煤矿井下作业能否顺利开展的重要的指标之一,为了将这一瓦斯浓度降低至安全范围以内,往往会采用不同形式、不同位置的钻孔预抽煤层瓦斯。钻孔的封堵严密度很大程度上决定了瓦斯的抽采效果。运用数值模拟和试验相结合的方式确定了钻孔密封深度,测试了固液两相膏体采用不同方法时钻孔的密封效果。试验表明固液两相膏体分时段密封钻孔取得了良好的效果,超过了预期目标。研究对井下预抽瓦斯钻孔密闭具有重要意义。     

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。     

阳煤集团寺家庄矿掘进巷挂耳钻场封孔工艺改进措施研究

基于对寺家庄煤矿煤层瓦斯赋存情况的总结,分析了掘进巷道瓦斯抽采钻孔设计方案及封孔工艺流程,指出掘进动压影响以及封孔管长度过短是造成封孔抽采效果差的主要原因。根据其瓦斯抽采过程中存在的实际问题,研究设计出一种新型可回收封孔管技术方案,并进行了工业性实验和经济效益分析,结果表明,新型可回收封孔管技术在钻孔深度大于临界深度时,具有很高的应用价值。