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1、能源技術(shù)與管理2015年第40卷第3期34EnergyTechnologyandManagementVo1．4ONo．3doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2015．03．013提高瓦斯抽采鉆孔封孔效果的新工藝及應(yīng)用孫雷雷，汪浩(1．淮北礦業(yè)集團(tuán)楊柳煤礦，安徽濉溪235119；2．安徽煤礦安全監(jiān)察局淮北監(jiān)察分局，安徽淮北235000)[摘要]結(jié)合楊柳煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜、斷層和裂隙十分發(fā)育、鉆孔封孔效果不理想的實(shí)際情況，提出了“深孔預(yù)注漿+復(fù)噴+孔口封堵注漿+淺孔復(fù)注漿”的鉆孔封孔工藝并進(jìn)行應(yīng)用。工程實(shí)踐對比分析表明，該工藝大
2、大提高了瓦斯抽采效果，具有推廣意義。[關(guān)鍵詞]穿層鉆孔；瓦斯抽采；封~L_r--藝；抽采效果分析[中圖分類號(hào)]TD713+．3[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1672_9943(2015)03034一O2預(yù)抽鉆孔，鉆孔全部施工結(jié)束后，再次在鉆場內(nèi)進(jìn)0引言行噴漿堵漏。接著施工5~6個(gè)淺孔復(fù)注漿鉆孔(孔淮北礦區(qū)楊柳煤礦首采層為lO煤層，煤與深控制在58m左右)進(jìn)行淺孔復(fù)注漿。瓦斯突出嚴(yán)重，現(xiàn)場實(shí)測原始瓦斯含量最大值達(dá)“深孔預(yù)注漿+復(fù)噴+孔口封堵注漿+淺孔16m3／t，原始瓦斯壓力最大值達(dá)2．0MPa，瓦斯災(zāi)復(fù)注漿”的鉆孔封孔工藝具體如下：①確保鉆場施害
3、嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)和工人的生命安全。工質(zhì)量。掘進(jìn)施工單位要及時(shí)對鉆場及其周圍進(jìn)治理瓦斯最有效的方式是預(yù)抽煤層瓦斯，提高瓦行噴漿，噴漿厚度不少于50mm，漿液要濃度適斯抽采效果的核心技術(shù)是鉆孔施工方法和封孔工中，噴漿厚度要均勻；鉆場施工結(jié)束后，由生產(chǎn)技藝。然而，楊柳煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜、斷層和裂隙十術(shù)部牽頭，瓦斯辦、安全信息中心、安監(jiān)處參與驗(yàn)分發(fā)育，鉆孔封孔效果不理想，瓦斯抽采困難。為收，不合格的一律返工。②進(jìn)行深孔預(yù)注漿。鉆孔此，結(jié)合礦實(shí)際，提出了“深孔預(yù)注漿+復(fù)噴+孔施工單位在每個(gè)鉆場內(nèi)施工9～12個(gè)深孔，鉆孔施口封堵注漿+淺孔復(fù)注漿”的鉆孔
4、封孔工藝。工到預(yù)見煤5m處提鉆，封孔后采用泥漿泵進(jìn)行高壓預(yù)注漿，封堵深部裂隙。注漿材料選用4251瓦斯抽采困難原因分析硅酸鹽水泥，水灰質(zhì)量比為1：0．8，注漿壓力達(dá)到從近年來瓦斯抽采數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，底4MPa并穩(wěn)定10min后停止注漿。注漿結(jié)束后注板穿層孔抽采濃度長期處于低濃或超低濃的水漿人員詳細(xì)記錄注漿壓力和注漿量。③穿層鉆孔平，瓦斯治理的效果差。抽采效果不好的原因主要施工。鉆孔施工嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方位、傾角和開孔位置有：①斷裂構(gòu)造構(gòu)成的集中裂隙通道和底板巖層進(jìn)行施工，施工到設(shè)計(jì)深度。④二次噴漿。穿層鉆裂隙擴(kuò)展連通形成的面狀裂隙通道，是瓦斯抽采
5、孔施工結(jié)束后，對鉆場進(jìn)行復(fù)噴，噴漿厚度不小于漏氣主要通道；②底板掘動(dòng)和鉆探變形疊加導(dǎo)通50mm。⑤鉆孔孔口封堵注漿。二次復(fù)噴后，對鉆裂通道是瓦斯抽采漏氣次要通道；③鉆孔未封閉孔孔口至孔里12m進(jìn)行注漿封堵。⑥淺孔復(fù)注或封閉不良構(gòu)成的點(diǎn)狀裂隙通道是瓦斯抽采漏氣漿。二次噴漿結(jié)束后，由施工單位在鉆場內(nèi)打15的第三通道。因此，提高抽采效果的關(guān)鍵是封堵裂個(gè)2m的注漿錨桿。注漿鉆孔均勻布置，鉆場迎頭隙，減少鉆場、巷道漏氣。布置6個(gè)、頂部布置9個(gè)，并保證注漿錨桿牢固有力。注漿錨桿施工結(jié)束后，由鉆孑L施工單位進(jìn)行注2鉆孔封孑L工藝流程漿。注漿材料選用封孔膨脹劑
6、，水灰質(zhì)量比為結(jié)合楊柳礦瓦斯抽采的實(shí)際情況，提出了“深0．8：I，注漿壓力達(dá)到2MPa并穩(wěn)定10min后?？最A(yù)注漿+復(fù)噴+孔口封堵注漿+淺孔復(fù)注漿”止注漿。注漿結(jié)束后，注漿人員詳細(xì)記錄注漿壓力的鉆孔封孔工藝。即首先在鉆場及附近的巷道內(nèi)和注漿量。進(jìn)行噴漿堵漏，待漿皮凝固后，在鉆場內(nèi)施工2～3在施工過程中，應(yīng)遵循如下原則：①深孔預(yù)注個(gè)深孔預(yù)注漿鉆孔(孑L深控制在30m左右)，進(jìn)行漿和淺孔復(fù)注漿均要堅(jiān)持多次間歇注漿，注漿后，鉆孔首次注漿。漿液凝固后，按設(shè)計(jì)施工底板穿層鉆場要力求實(shí)現(xiàn)不淋水、不滴水、不滲水、不反潮。2015年6月J．，2015孫雷雷，等
7、提高瓦斯抽采鉆孔封孔效果的新工藝及應(yīng)用35②抽采負(fù)壓堅(jiān)持由低向高逐漸過渡：剛封過的鉆表210412底抽巷穿層鉆孔非傳統(tǒng)工藝瓦斯抽采參數(shù)孔嚴(yán)格控制抽采負(fù)壓，防止直接采用高負(fù)壓抽采帶來的伴生裂隙。③對鉆場、鉆孔抽采情況進(jìn)行定期和不定期地抽檢，探索最佳抽采效果：確因煤層瓦斯已抽采達(dá)標(biāo)、抽采濃度顯著下降，采取控制流量或與抽采系統(tǒng)斷開；確因封孔質(zhì)量不良導(dǎo)致抽采濃度低，則采取重注重封，以保證最佳抽采效果。④適時(shí)整合抽采系統(tǒng)：根據(jù)工作面瓦斯變化情況，每條巷道底板穿層鉆孔的增減情況，適時(shí)調(diào)整抽采參數(shù)。3瓦斯抽采效果對比分析楊柳煤礦10414底抽巷穿層鉆孔施工及
8、封孔時(shí)，采用傳統(tǒng)工藝。瓦斯抽采效果如表1所示。從表1可以看出，各鉆場的瓦斯抽采純流量僅為0．020．09m3／min，平均純流量為0．06m3／min
