速凝膨脹封孔材料密封順層瓦斯抽采鉆孔技術(shù)及其應(yīng)用論文(1762)

《速凝膨脹封孔材料密封順層瓦斯抽采鉆孔技術(shù)及其應(yīng)用論文(1762)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、速凝膨脹封孔材料密封順層瓦斯抽采鉆孔技術(shù)及其應(yīng)用摘要：瓦斯抽采鉆孔的封孔質(zhì)量對(duì)抽放濃度及抽放壽命有較大影響。本文對(duì)順層抽放鉆孔封孔、堵漏技術(shù)進(jìn)行了研究，通過(guò)采取科學(xué)的封孔技術(shù)及漏氣鉆孔的堵漏工藝，提高了瓦斯抽放量和百米鉆孔抽放量，延長(zhǎng)了鉆孔衰減期，減少了鉆孔工程量，提高了鉆孔的抽放質(zhì)量，為提高區(qū)域防突效果、降低生產(chǎn)成本提供了技術(shù)支持。關(guān)鍵詞：瓦斯抽采；速凝膨脹封孔劑；封孔；區(qū)域防突順層鉆孔預(yù)抽瓦斯作為一項(xiàng)區(qū)域性防突技術(shù)在多數(shù)礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用，有效地防治了煤與瓦斯突出事故的發(fā)生。然而，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中，由于鉆孔在煤層中施工，鉆孔周?chē)后w相對(duì)比較松軟，裂隙發(fā)育程度較高，同時(shí)由于封孔質(zhì)量不高造成了

2、順層鉆孔瓦斯抽采的濃度低下，抽采的效果不佳，進(jìn)而達(dá)不到區(qū)域防突的目的?！斗乐蚊号c瓦斯突出規(guī)定》第四十八條明確規(guī)定，預(yù)抽瓦斯鉆孔封堵必須嚴(yán)密。穿層鉆孔的封孔長(zhǎng)度不得小于5m，順層鉆孔的封孔段長(zhǎng)度不得小于8m。鉆孔的封孔長(zhǎng)度由《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》規(guī)定的6m提高到8m，由此可知鉆孔的封孔質(zhì)量對(duì)瓦斯抽采的重要性。本文采用速凝膨脹封孔劑作為密封材料，對(duì)淮南礦業(yè)集團(tuán)潘集三礦1762（3）工作面順層鉆孔進(jìn)行封孔、抽采瓦斯。通過(guò)對(duì)比速凝膨脹封孔劑及有機(jī)發(fā)泡材料兩種封孔材料的封孔效果可知，采用速凝膨脹封孔劑后順層鉆孔瓦斯抽采濃度提高了近30%，瓦斯治理的效果顯著。1工作面概況順層瓦斯抽采鉆孔封孔實(shí)驗(yàn)工作面

3、為淮南礦業(yè)集團(tuán)潘集三礦1762（3）工作面。該工作面位于一水平東四采區(qū)13-1煤層綜采面，處于13煤突出危險(xiǎn)區(qū)域。工作面標(biāo)高-640m～-584m，工作面走向長(zhǎng)度為800m，傾斜長(zhǎng)度為240m，煤層平均厚度為4m，工作面內(nèi)煤層角度6～11°，平均為7°。采用綜合機(jī)械化采煤方法，計(jì)劃日產(chǎn)量為8000t。該面預(yù)計(jì)于2011年7月1日始采，2012年1月31日回采結(jié)束。1762（3）工作面瓦斯含量為8.2m3/t，采用底板巖巷穿層鉆孔預(yù)抽工作面機(jī)風(fēng)巷及切眼條帶，順層鉆孔預(yù)抽回采工作面瓦斯的區(qū)域性防突措施。底板預(yù)抽鉆孔以10×4.5m布置，順層鉆孔空間距為10m，在構(gòu)造附近（斷層）順層鉆孔間距為3m

4、。工作面概況及防突鉆孔布置示意圖見(jiàn)圖1。順層抽采鉆孔對(duì)比實(shí)驗(yàn)為1762（3）工作面運(yùn)順巷道13#~33#順層孔。圖1工作面及防突鉆孔布置示意圖2封孔方法順層鉆孔封孔工藝主要包括封孔材料的選擇及封孔的施工工藝。以下對(duì)具體的封孔工藝進(jìn)行闡述。2.1封孔材料選擇速凝膨脹封孔劑是由高分子材料及多種助劑復(fù)配而成，外觀為灰色粉末，無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染、無(wú)腐蝕性，所有組份均屬無(wú)機(jī)系，具有不燃、不助燃、阻燃的特性。產(chǎn)品按一定比例兌水施工，施工過(guò)程料漿發(fā)生單純的物理絡(luò)合反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程不劇烈，無(wú)明顯熱量放出，無(wú)有毒有害氣體生成。操作簡(jiǎn)單，安全可靠，封孔長(zhǎng)度容易控制，初凝時(shí)間可調(diào)，凝固速度快，密封鉆孔周邊松散煤體和

5、縫隙，凝固膨脹后不析水，膨脹系數(shù)高，凝固后微膨脹，密封密實(shí)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，成本較低。有機(jī)發(fā)泡材料反應(yīng)劇烈，有大量反應(yīng)熱放出，有強(qiáng)烈的氣味生成，反應(yīng)速度太快，初凝時(shí)間不可調(diào)，封孔長(zhǎng)度不易控制，鉆孔周邊松煤媒體和縫隙不易密封，該產(chǎn)品與水不結(jié)合，封孔不密實(shí)，容易漏氣，成本較高。采用有機(jī)發(fā)泡材料封孔過(guò)程中，在抽放氣體中檢測(cè)到一定濃度的CO氣體，具有一定的危險(xiǎn)性。因此我們選用速凝膨脹封孔劑作為順層抽采鉆孔的封孔材料。2.2封孔施工工藝(1)鉆孔施工鉆孔開(kāi)孔位置保證順層鉆孔外段10m鉆孔成型高，不得在開(kāi)孔段形成傘檐狀、臺(tái)階狀、彎曲狀鉆孔。為提高封孔深度及封孔質(zhì)量提供基礎(chǔ)條件。潘三煤礦順層鉆孔封孔長(zhǎng)度均大于1

6、0m。(2)清孔封孔前，封孔段內(nèi)的煤粉必須用壓風(fēng)清掃干凈，無(wú)法清掃干凈的必須用掏勺掏凈?？追e水至孔口的鉆孔，孔口以下12m范圍內(nèi)的水必須排出。(3)管路鋪設(shè)如圖2所示，將抽采管路距離抽放口1m位置處敷設(shè)棉紗或麻皮袋與聚氨酯混合物，棉紗通過(guò)鐵絲緊敷與抽采管路上，抽采管路長(zhǎng)度為12m。將底部敷設(shè)棉紗的抽采管路送至孔中預(yù)定深度后，反復(fù)抽動(dòng)抽采管路，使底部棉紗與孔壁充分接觸。在孔口位置，將2m長(zhǎng)4分鐵管分兩道管路鋪設(shè)孔中，外部預(yù)留0.3m。采用速凝膨脹封孔材料或麻皮袋與聚氨酯混合物封堵鉆孔孔口段，孔口段封孔深度大于1m。注漿管路及回漿管路孔口連接球閥，孔口段凝固時(shí)間不低于20min，回漿管路的長(zhǎng)度根

7、據(jù)順層鉆孔的角度而定。(4)壓注封孔材料采用風(fēng)動(dòng)注漿泵，將速凝膨脹封孔劑與水按一定比例混合后注入孔中。注入的漿液將有效充填鉆孔周?chē)严?，?dāng)預(yù)埋回漿管有漿液流出時(shí)，說(shuō)明鉆孔內(nèi)裂隙已經(jīng)得到充分封堵。此時(shí)關(guān)閉注漿管路及回漿管路球閥，停止注漿泵。由于速凝膨脹封孔劑具有凝固膨脹后不析水，膨脹系數(shù)高，凝固后微膨脹的特點(diǎn)，因此在停泵后，漿液凝固過(guò)程中，封孔材料將繼續(xù)膨脹，充填裂隙，達(dá)到密封鉆孔的目的。(5)合茬抽采待注漿4