新型封孔技术在顺层钻孔瓦斯抽采中的应用

为防止顺层钻孔瓦斯抽采漏气,提升瓦斯抽采效率,针对山西晋城寺河煤矿二号井煤矿瓦斯抽采工程,深入研究分析瓦斯抽采工程中顺层钻孔气体泄漏规律,指出了顺层钻孔瓦斯抽采封孔基本原则,提出采用高强微膨胀型速凝封孔材料进行封孔的新型封孔技术。采用该新型封孔技术后瓦斯抽采纯量相较原封孔技术提升近167%。     

顺层抽采钻孔全程注浆封孔技术和工艺

钻孔密封是瓦斯抽采中一项极其重要的技术工艺,封孔质量是影响瓦斯抽采量和瓦斯抽采率的关键。通过顺层抽采钻孔封孔机理的分析,结合矿井实际情况,提出了义煤集团某矿顺层抽采钻孔封孔技术和工艺,这种封孔技术提高了矿井瓦斯抽采效率,实现了提高预抽瓦斯浓度及流量的目的。     

一种新型封孔技术在顺层钻孔瓦斯抽采作业中的应用分析

为提高顺层钻孔瓦斯抽采效果,针对顺层钻孔瓦斯抽采易出现漏气的问题,以山西潞安化工集团常村煤矿顺层钻孔瓦斯抽采工程为例,分析了顺层钻孔瓦斯抽采原封孔技术存在的不足,找出了气体泄漏的规律,基于顺层钻孔瓦斯抽采封孔的基本原则,提出了可采用高强微膨胀型速凝封孔材料来封堵顺层钻孔的新型封孔技术,应用结果表明,新封孔技术封孔效果较好,瓦斯抽采纯量明显提升,瓦斯抽采效果较好,可为类似工况下的瓦斯抽采封孔提供参考。     

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。     

三软突出煤层顺层钻孔抽采封孔技术改进

为了提高瓦斯抽采浓度,对三软突出煤层中顺层钻孔不同封孔工艺和护孔管管径进行对比分析,提出了顺层钻孔封孔采用"长护孔、小管径"的途径解决煤层中瓦斯难以抽采的问题。应用表明,该方法有效解决了顺层钻孔短时间内经常被压扁压实的问题,延长了顺层钻孔抽采时间,提高了顺层钻孔的抽采浓度,确保工作面瓦斯得到有效治理。     

顺层钻孔瓦斯抽采漏气规律及封孔技术研究

顺层钻孔瓦斯抽采时,在矿山压力作用下,极易出现抽采漏气的情况,为了提高顺层钻孔瓦斯抽采效果,据巷道围岩应力分布规律,分析了抽采钻孔轴向和径向的应力和裂隙分布特征,提出顺层抽采钻孔的4种漏气通道分别为:封孔材料漏气、钻孔周围煤体漏气、封孔材料与钻孔壁间隙漏气以及邻近钻孔影响漏气。基于漏气通道分析结果,得出顺层钻孔抽采应堵实钻孔径向松动圈和设计合理的封孔长度的封孔原则。根据钻孔漏气机理及封孔原则并结合现场条件,对孟津煤矿原聚氨酯封孔工艺进行考察并优化,得出优化后的封孔深度应为20 m,并结合径向裂隙范围,提出了两堵一注全程注SRS-Ⅱ高强微膨胀型快速凝固封孔材料的封孔工艺,在12030运输巷进行了工业试验。通过对封孔优化前后的跟踪监测数据进行对比分析,得出封孔优化后的瓦斯抽采体积分数为原封孔工艺瓦斯抽采体积分数的1.1～1.9倍,优化后的瓦斯抽采纯量为原封孔工艺的2.6倍左右,且原封孔工艺较封孔优化后的抽采体积分数和抽采纯量衰减明显。因此,优化后的封孔工艺抽采效果较原工艺明显提高,为同类型矿井顺层抽采封孔提供了借鉴。     

单一松软低透气性煤层带压封孔成套技术及工艺研究

绿水洞煤矿瓦斯抽采钻孔采用水泥浆机械封孔,基于抽采钻孔预抽效果差的问题,通过对封孔工艺改进,采用"两堵一注"带压封孔工艺,在矿井530瓦斯巷、3131瓦斯巷、3251机巷对小角度和裂隙段、大直径钻孔等顺层、穿层钻孔封孔质量进行试验。研究结果表明,相比原来封孔工艺,采用"两堵一注"带压封孔的钻孔平均抽采浓度为35%以上,单孔流量提高了2倍以上;每排抽采钻孔的单孔瓦斯抽采浓度提高了30%,该技术能有效改善矿井松软低透气性煤层瓦斯抽采封孔工艺存在的问题,显著提高煤层瓦斯抽采效果。     

新型"堵-注-排"钻孔封孔工艺的研究与应用

瓦斯抽采是防治矿井瓦斯灾害事故和瓦斯治理的最根本手段。其中,钻孔封孔工作是瓦斯抽采中重要的环节,封孔质量的好坏直接决定瓦斯抽采效果,为更好的解决钻孔抽采浓度较低、衰减快、抽采效果较差的现状,通过对顺层抽采钻孔封孔工艺进行研究,采用新型“堵-注-排”封孔技术实现了顺层抽采钻孔浓度高、衰减慢、高效抽采目的,极大的提高了瓦斯抽采量。     

“两堵一注”带压封孔工艺在龙门峡南煤矿的研究与应用

为了解决龙门峡南煤矿瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采浓度低、衰减速度快等问题,采用了"两堵一注"带压封孔新工艺取代矿井传统水泥浆液封孔工艺,并根据矿井实际情况对新工艺进行了改良升级。通过现场试验,将两种封孔工艺的瓦斯抽采效果进行对比,结果表明:"两堵一注"带压封孔工艺具有较好的封孔效果,顺层钻孔单孔瓦斯抽采浓度较矿井传统封孔提高约25%,穿层钻孔层单孔瓦斯抽采浓度提高约10%,并在一定程度上减慢了瓦斯抽采浓度的衰减速率,有效提高了矿井瓦斯抽采能力。     

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。     

麦地掌煤矿2#煤层顺层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度确定

为了提高麦地掌煤矿2#煤层顺层钻孔瓦斯抽采浓度及抽采效率,确定合理的封孔深度是非常重要的环节,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.通过综合对比应力峰值点附近不同封孔深度钻孔瓦斯抽采浓度,最后确定2#煤层顺层钻孔合理封孔深度为16 m,提高了瓦斯的抽采浓度,延长了抽采衰减周期,为2#煤层瓦斯长时间预...     

两堵一注装置在封孔技术中的研究与应用

瓦斯抽采钻孔的封孔是煤矿瓦斯治理核心问题之一,钻孔封孔质量受制于封孔方法和封孔工艺。钻孔密封不严,导致煤层瓦斯流动压差减小,不利于瓦斯的快速排放,影响瓦斯抽采时间,同时大大降低了钻孔抽采瓦斯浓度。针对钻孔封孔质量存在的问题,采用一体化囊袋式两堵一注封孔装置新型封孔工艺,通过现场应用效果来看,应用矿井无论在穿层钻孔还是顺层钻孔,其钻孔瓦斯浓度均能抽采30%以上高浓度瓦斯,并保持着较低的衰减水平。     

软煤顺层瓦斯抽采钻封孔新工艺研究

以顺层软煤瓦斯抽采钻孔为研究对象,设计了一套新的封隔一体化封孔工艺,基于煤层抽采钻孔应力及注浆渗透率变化规律,分析计算了灌浆槽的位置。以钻孔抽采瓦斯的基本原理为基础,通过对五轮山软岩煤矿进行抽采实验,对比分析了运用传统封孔工艺和封隔一体化封孔工艺钻孔抽取瓦斯的效果,证明新工艺能有效提高瓦斯抽采浓度。     

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%。     

顺层钻孔确定合理封孔深度方法研究

确定合理的封孔深度是保障抽采钻孔封孔质量的重要环节之一,也是提高瓦斯抽采效率的关键。根据李雅庄煤矿煤层条件及应力分布情况,基于钻屑量和钻屑瓦斯解析指标方法,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。通过现场实测数据和不同封孔深度的抽采效果验证表明,顺层瓦斯抽采钻孔封孔深度必须超过应力集中带,最后确定李雅庄煤矿顺层钻孔合理封孔深度为12 m,此时单孔初始瓦斯抽采浓度提高1倍以上,大幅提高钻孔封孔质量和单孔瓦斯抽采效果,为实现瓦斯高效抽放奠定了坚实基础。     

三软难抽煤层大孔径抽采封孔技术改进

三软难抽煤层顺层钻孔预抽瓦斯过程中抽采浓度、抽采负压均偏低等问题的存在,在一定程度上影响了瓦斯治理的成效。为有效解决本煤层顺层孔抽采浓度低的问题,以裴沟煤矿为研究背景,通过大直径顺层钻孔施工,采取"两堵一注"封孔工艺,比较和研究了不同封孔材料对抽采瓦斯浓度及负压的影响。研究结果表明:采取"两堵一注"封孔后,有效抽高了钻孔的抽采负压及抽采浓度。     

“双重接替”顺层钻孔全孔深护孔技术研究

郑州矿区三软煤层透气性差,顺层钻孔护孔困难,加之受封孔材料和封孔工艺限制,封孔深度较浅,不能有效对煤层瓦斯进行均匀抽采。通过对郑州矿区三软煤层开展钻孔封孔技术及工艺的调查与分析,探索试验"双重接替"顺层钻孔深孔封孔工艺技术,对提高瓦斯抽放浓度及效率具有重要意义。     

顺层钻孔一体式布囊封孔试验研究

瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害的根本措施,也是开发煤层气资源的重要手段,其中,顺层钻孔是煤矿抽采瓦斯的一种重要布孔方式。研究表明,定点定长布囊带压封孔新技术有助于增加封孔的气密性,增加钻孔瓦斯浓度,降低封孔成本,扩大瓦斯抽采能力,提高瓦斯抽采率,缩短抽采达标时间。     

赵庄矿本煤层瓦斯抽采钻孔封孔参数优化研究

为解决松软低透气性煤层顺层瓦斯抽采钻孔封孔后容易漏气、抽采浓度低、衰减速度快、抽采效果较差的问题,对赵庄矿本煤层瓦斯抽采钻孔封孔参数进行了现场试验研究。通过试验,优化了本煤层顺层钻孔最优封孔工艺参数,即始封深度2 m,封孔深度22 m,封孔段深度20 m,注浆压力0.5 MPa,封孔材料采用本煤层专用膨胀水泥,每个钻孔的封孔材料用量175～200 kg。优化封孔工艺后抽采钻孔瓦斯浓度平均提高30%以上,平均纯瓦斯流量相较于原封孔方式明显提高。     

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。