下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)

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1、下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)潘三礦2013-12-2614下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)潘三礦1、引言通過(guò)對(duì)17181（1）軌順保護(hù)巷下向條帶預(yù)抽穿層鉆孔實(shí)施“封注一體化”新型封孔工藝，不僅提高了鉆孔封孔質(zhì)量，并且通過(guò)高壓注漿,對(duì)鉆孔圍巖裂隙進(jìn)行有效封堵。從而提高了下向穿層鉆孔抽采效果，且大大減少了人力、物力投入，降低了鉆孔成本，做到了“經(jīng)濟(jì)技術(shù)一體化”。經(jīng)考察，使用“封注一體化”封孔工藝，單孔抽采濃度達(dá)到了30%以

2、上連續(xù)抽采，百孔抽采純量達(dá)到1.2m3/min。2、試驗(yàn)地點(diǎn)概況2.1巷道基本情況17181(1)工作面位于東四采區(qū)，工作面標(biāo)高-706～-783m，走向長(zhǎng)1290m，傾向?qū)?00m。17181（1）軌順外段815m為沿空掘巷，里段420m實(shí)體段采用頂板保護(hù)巷施工條帶預(yù)抽穿層鉆孔掩護(hù)掘進(jìn)。17181（1）軌順保護(hù)巷設(shè)計(jì)標(biāo)高-661.4～-716m，設(shè)計(jì)工程量380m（平距），采用錨網(wǎng)索支護(hù)。巷道上覆13-1煤，下伏11-2煤，巷道法距13-1煤底板65.8～21.6m，法距11-2煤頂板0～44.2m。巷道垂

3、直軌順實(shí)體段上方布置，設(shè)計(jì)寬*高為4.4m*3.5m，巷道底板至11-2煤頂板巖性為砂質(zhì)泥巖。2.2煤層瓦斯賦存情況17181（1）軌順實(shí)體段標(biāo)高-706.2～-719.3m，煤層原始瓦斯壓力1.5Mpa，原始瓦斯含量6.7m3/t，處于11-2煤突出危險(xiǎn)區(qū)，煤層平均傾角7°，平均厚度1.12m，透氣性系數(shù)0.018m2/MPa2·d。2.3鉆孔設(shè)計(jì)及注漿設(shè)備2.3.1鉆孔設(shè)計(jì)14下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)17181（1）軌順保護(hù)巷下向條帶預(yù)抽穿層鉆孔按照10*5m布置（斷層附近5*5m布置），共

4、設(shè)計(jì)55組，495個(gè)穿層鉆孔?？傘@孔量1.4萬(wàn)m，其中最長(zhǎng)鉆孔48m，最短鉆孔20m，如圖1所示。2.3.2注漿設(shè)備17181（1）軌順保護(hù)巷下向鉆孔注漿設(shè)備選用ZBY50/7-11型注漿泵（額定工作壓力7MPa，額定流量50L/min），JBJ-300型攪拌機(jī)。14下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)圖117181（1）軌順保護(hù)巷條帶預(yù)抽穿層鉆孔設(shè)計(jì)圖14下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)3、“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)應(yīng)用3.1封注一體化目的為進(jìn)一步加強(qiáng)下向穿層鉆孔抽采效果，提高封孔質(zhì)量，降低鉆孔成本

5、。深化“做鉆場(chǎng)、噴注漿、強(qiáng)增透”九字方針，通過(guò)下向鉆孔“封注一體化”施工工藝，提高抽采鉆孔一次封孔注漿堵水效果，實(shí)現(xiàn)“封注一體、一孔多用”。3.2目標(biāo)3.2.1有效封堵圍巖裂隙，減少鉆孔積水。3.2.2單孔30%以上高濃連續(xù)抽采；百孔抽采純量1.0m3/min以上。3.3實(shí)施方案“封注一體化”施工工藝技術(shù)核心，在于鉆孔內(nèi)外堵頭封孔質(zhì)量。能否承受高壓注漿沖擊，并保持30min以上穩(wěn)壓時(shí)間，是保證封堵圍巖裂隙、堵水效果的關(guān)鍵。因此，我們?cè)?7181（1）軌順保護(hù)巷下向穿層鉆孔施工過(guò)程中，在原有施工技術(shù)基礎(chǔ)上，對(duì)封

6、孔工藝加以改善。采用“四堵一注、集中帶壓注漿”封孔工藝，即內(nèi)堵頭使用聚氨酯+水泥漿、外堵頭使用聚氨酯+水泥砂漿進(jìn)行封堵，待水泥候凝48小時(shí)后集中帶壓注漿。以此增加內(nèi)外堵頭質(zhì)量，提高堵頭抗壓性，達(dá)到高壓注漿目的，解決內(nèi)外堵頭無(wú)法實(shí)現(xiàn)帶壓注漿的問(wèn)題。（封孔示意圖見(jiàn)圖2）具體操作如下：3.3.1下堵頭采用編織袋加聚氨酯封孔，封孔長(zhǎng)度不小于1m，下邊緣封至孔深20m處或見(jiàn)煤點(diǎn)前2m。3.3.2按照水灰比1：2倍配比水泥漿（水泥15kg），進(jìn)行一次注漿。將水泥漿液，注入下堵頭位置。（下堵頭上方2米位置預(yù)留一根注水泥漿管

7、，使用注漿泵注入水泥后再將注漿管拽出）。3.3.3上堵頭采用編織袋加聚氨酯封孔，封孔長(zhǎng)度不小于1m，上邊緣封至孔深2m處。14下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)3.3.4注漿管、返漿管長(zhǎng)度不小于4m。3.3.5按照水泥：黃沙比1:2陪配比水泥沙漿，將上堵頭至孔口2m封實(shí)。3.3.6待每組鉆孔施工結(jié)束，且最后一個(gè)鉆孔水泥候凝48小時(shí)以上，集中進(jìn)行二次帶壓注漿。3.3.7二次注漿壓力必須達(dá)到4MPa，且單孔穩(wěn)壓時(shí)間不得小于30min。使?jié){液充分滲透到鉆孔四周裂隙內(nèi)，到達(dá)一次封孔注漿堵水效果。14下向穿層鉆孔“

8、封注一體化”堵漏抽采技術(shù)圖2下向穿層鉆孔“封注一體化”方案封孔示意圖14下向穿層鉆孔“封注一體化”堵漏抽采技術(shù)4、效果考察4.117181（1）軌順保護(hù)巷單孔濃度考察截止到2013年12月26日，17181（1）軌順保護(hù)巷共計(jì)施工穿層鉆孔150個(gè)。選擇其中部分鉆孔進(jìn)行了單孔濃度考察，通過(guò)考察數(shù)據(jù)可以看出，抽采時(shí)間11～15天的，平均單孔抽采濃度達(dá)到59.1%（如圖3所示）；抽采時(shí)間14～25天的，平