第一篇：幾種瓦斯抽放鉆孔封孔技術(shù)對(duì)比分析

幾種瓦斯抽放鉆孔封孔技術(shù)對(duì)比分析

王永存

河南煤化集團(tuán)永煤公司車集煤礦 河南 永城 476600 摘要：近年來瓦斯抽采技術(shù)得到了很大發(fā)展，鉆孔封孔技術(shù)由原先的聚氨酯封孔發(fā)展到了水泥填充、氣囊封孔等技術(shù)。由于煤礦地質(zhì)條件、煤層瓦斯透氣性、瓦斯含量、瓦斯壓力等條件的不同選擇封孔方式也不一樣。這里就目前煤礦鉆孔封孔的各種方法做一個(gè)簡(jiǎn)述。并提出一種新的加壓注漿封孔法。關(guān)鍵詞：瓦斯抽采 鉆孔封孔 分析 1 引 言

瓦斯做為一種可燃?xì)怏w是一種潔凈能源，我國瓦斯（煤層氣）資源相當(dāng)豐富。純瓦斯的熱值大于33000kJ/m3，同常規(guī)天然氣相當(dāng)，是通用煤氣的3倍左右，且燃燒后很少產(chǎn)生污染物，屬優(yōu)質(zhì)潔凈氣體能源。因此開發(fā)利用煤層瓦斯資源，對(duì)于充分利用潔凈能源，優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)，改善煤礦安全生產(chǎn)條件以及減少大氣污染，都具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[1]。

瓦斯抽采是煤礦瓦斯治理的根本措施和主要途徑，可以使瓦斯變害為寶（發(fā)電、供應(yīng)煤氣公司、汽車燃料等），對(duì)于煤礦安全、環(huán)境保護(hù)和資源利用均具有重要的意義。

所以提高瓦斯抽采濃度是現(xiàn)在國內(nèi)礦井需要解決的一個(gè)重要問題。2：煤礦封孔技術(shù) 2.1聚氨酯封孔技術(shù)

國內(nèi)本煤層鉆孔普遍采用“高分子發(fā)泡材料”，其中以聚氨酯材料為主要材料，根據(jù)配方配料的差異又有很多名稱的叫法。封孔時(shí)將雙組分“高分子發(fā)泡材料”混合攪拌后，用棉紗、棉布、毛巾等織物浸澤纏繞在封孔管的某個(gè)長(zhǎng)度上，然后插入鉆孔10米左右的深處，“高分子發(fā)泡材料”發(fā)泡膨脹，將鉆孔封堵[2]。

圖1.1高分子發(fā)泡材料封孔法漏氣通道擴(kuò)張示意圖

1．封孔時(shí)發(fā)泡材料體積膨脹 2.封孔初期鉆孔周圍裂隙漏氣通道 3.封孔抽采管 4.封孔后期發(fā)泡材料壓縮體積變大 5.封孔后期鉆孔周圍裂隙漏氣通道變大 由于高分子發(fā)泡材料需要有較高的發(fā)泡倍數(shù)才能將鉆孔封閉，高分子發(fā)泡材料發(fā)泡之后具有兩個(gè)致命缺陷：第一，抗壓強(qiáng)度低；第二，可壓縮兩很大。高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井往往采深較大，相應(yīng)的地應(yīng)力也較大，加之煤層強(qiáng)度普遍較低，井下煤層鉆孔在地應(yīng)力作用下將逐漸蠕變，鉆孔在蠕變的過程中，鉆孔周圍的煤體將會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)裂隙（漏氣通道）。如圖：

2.2機(jī)械彈性封孔技術(shù)

常用的機(jī)械彈性封孔技術(shù)有兩種：螺旋彈性脹圈式封孔器、彈性串球式封孔器，這兩種封孔器的結(jié)構(gòu)如圖1.1和圖1.2所示，其工作原理都是在外加力的擠壓作用下，迫使彈性膠桶或者彈性串球膨脹，貼緊鉆孔內(nèi)壁，達(dá)到封孔的目的；當(dāng)外加力取消后，膠桶或串球在自身的彈性力作用下恢復(fù)原狀，即可從鉆孔中取出，重復(fù)使用。

圖1.3串球式封孔器

1：內(nèi)套

2：橡膠球

3：擠壓板

4：擠壓外套

圖1.2 螺旋式封孔器示意圖

1：接頭 2：螺母 3：手柄 4：墊板 5：定向銷 6：套管 7：螺桿

8：傳力墊 9：外套 10：內(nèi)管 11：托盤 12：膠桶 13：螺帽 14：手柄

上述兩種封孔器，用在采煤工作面臨時(shí)性封孔，鉆孔深度前（5-10米），主要抽采工作面前方松動(dòng)區(qū)內(nèi)的瓦斯，在距離孔口1-2米封孔，它們對(duì)鉆孔的密封性能很差，漏氣很嚴(yán)重，根本不能用于本煤層長(zhǎng)效抽采鉆孔的封孔。2.3 充氣式封孔器

充氣式封孔器主要有兩種，一種是免充氣氣囊式，另一種是充氣氣囊式[3]。前者將氣體封閉在一個(gè)橡膠囊里，氣囊中部有一根抽采管，利用氣體的可壓縮性將氣囊塞進(jìn)鉆孔里實(shí)現(xiàn)封孔，主要在孔口1米范圍內(nèi)封孔；后者的氣囊里沒有封閉空氣，氣囊中部有一根抽采管，將囊?guī)M(jìn)鉆孔之后，讓后再向囊?guī)С錃?。兩者的效果幾乎是一樣的，只能做為臨時(shí)性封孔。2.4 水力膨脹式封孔器

水力膨脹式封孔器的原理是：壓力水進(jìn)入封孔器后，通過在膨脹器內(nèi)部所形成的水壓升高來促使封孔器膠管膨脹，從而達(dá)到封堵鉆孔的目的。膨脹膠管可以是鋼絲復(fù)合膠管，向膠管內(nèi)的注水壓力可以達(dá)很高的壓力，對(duì)鉆孔具有很好的封閉效果。這種封孔器在煤層注水方面用的較多，但對(duì)于本煤層長(zhǎng)效抽采來講是不可行，原因有二：第一，成本較高；第二，封孔器的微泄漏不能保證長(zhǎng)效封孔的效果。新型加壓注漿封孔法 3.1封孔原理

加壓注漿封孔法主要原理是由于樹脂膨脹量比較大而且材質(zhì)堅(jiān)硬，通過樹脂包在鉆孔中兩端膨脹封堵，在中間的空隙中通過單向閥注入水泥。樹脂包的封堵可以承受一定的水泥壓力。這種封孔方法一方面能使鉆孔周圍的裂隙得到充填，消除開孔時(shí)形成的漏氣通道（裂隙），即消除初期漏氣通道；另一方面能使鉆孔得到可靠的支護(hù)，保證鉆孔的穩(wěn)定，使鉆孔周圍不再產(chǎn)生新的漏氣通道（裂隙），即避免后期漏氣通道的產(chǎn)生和發(fā)展[4]。

圖1.4 加壓注漿封孔法

1：瓦斯抽采管

2：鉆孔

3：樹脂包

4：PE管

5：?jiǎn)蜗蜷y

6：水泥填充區(qū)

這種方法簡(jiǎn)單，適合各種地質(zhì)情況的鉆孔。特別適合于鉆孔傾角大、封孔深度深的上向或下向孔封孔。先在抽采管首端距管口150 mm處安裝一比擴(kuò)孔直徑略小的圓盤，在管前端150 mm位置捆扎少量棉紗并加入膨脹樹脂，并將抽采管插入孔內(nèi)，以固定抽采管和防止漏漿，將1：2.5的水泥、砂漿倒入抽采管和鉆孔之間的環(huán)形空間即可封孔，待砂漿凝固后即可進(jìn)行抽采，在砂漿中加入少量速凝劑，可加速凝固。4：結(jié)論

通過以上鉆孔封孔技術(shù)的對(duì)比可知，加壓注漿封孔法封孔方便，同時(shí)可以支護(hù)鉆孔防止漏氣帶的形成。適用于各種鉆孔。參考文獻(xiàn): [1]崔景昆;一種有效的封孔方法[J];河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào);2003年02期

[2]陳杰,金龍哲;關(guān)于聚氨酯封孔可提高瓦斯抽放效果的研究[J];煤炭工程;2003年08期 [3]曲來民;采用新材料新工藝封孔提高鉆孔抽放質(zhì)量[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2001年S1期 [4] 孫玉寧.囊袋式注漿封孔裝置及其封孔方法[P].中國: E21B33/138;E21F7/00, 2007-10-10.

第二篇：瓦斯抽放鉆孔封孔方法的改進(jìn)

瓦斯抽放鉆孔封孔方法的改進(jìn)

抽防區(qū) 劉礦生 前言

影響礦井瓦斯抽放效果的因素是多方面的,其中抽放鉆孔的封孔質(zhì)量也是重要因素之一。我礦進(jìn)行瓦斯抽放時(shí),在2 號(hào)煤層的8255工作面對(duì)抽放鉆孔采用大家普遍認(rèn)同的聚胺脂進(jìn)行封孔,結(jié)果有20 %左右的抽放鉆孔由于頂板壓力作用使鉆孔內(nèi)的聚胺脂壓裂,導(dǎo)致鉆孔出現(xiàn)不同程度的漏氣,降低了抽放鉆孔的負(fù)壓,抽放效率僅為15 %～19 %。隨著礦井生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和采掘向深部發(fā)展,礦井瓦斯涌出量逐年升高,如何解決高負(fù)壓抽放條件下的鉆孔漏氣問題,提高抽放效率,成為當(dāng)前瓦斯抽放技術(shù)的一道難題。通過對(duì)8255工作面的抽放工藝和原始資料分析總結(jié),我們認(rèn)為,在鉆孔封孔方法上應(yīng)采取措施加以改進(jìn)。傳統(tǒng)封孔方法的做法和缺陷

抽放鉆孔封孔最常用的方法是使用聚胺脂進(jìn)行封孔。該方法使用2種化學(xué)藥液,按一定比例進(jìn)行配比,將配好的藥液均勻涂抹在麻袋上,涂抹的同時(shí)迅速把麻袋纏繞在封孔器上,再把封孔器送入抽放鉆孔孔口內(nèi),此時(shí)依靠聚胺脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而膨脹,從而達(dá)到鉆孔封孔的目的。使用聚胺脂封孔的過程中,我們發(fā)現(xiàn)存在以下缺點(diǎn): a1 藥液配比必須適中,一旦配比不適中,將不能實(shí)現(xiàn)封孔目的,導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。

b1 藥液發(fā)生膨脹需要一定時(shí)間,一般在15min以上 ,且孔口有殘留膨脹物。

c1 鉆孔封孔長(zhǎng)度有限,一般封孔器的長(zhǎng)度僅為3 m ,封孔段僅為800 mm～1 000 mm。實(shí)踐證明,封孔段距離應(yīng)不小于5 m。由于不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離封孔,導(dǎo)致鉆孔抽放負(fù)壓較低,最大只能達(dá)到9.3 kPa～10.9 kPa。改進(jìn)方法和效果

為了提高瓦斯抽放效果,一般礦井普遍采用“高負(fù)壓”的抽放方式,而井下采用聚胺脂封孔,抽放率低,不能很好的降低工作面的瓦斯,實(shí)現(xiàn)不了“本質(zhì)安全”。經(jīng)過幾年來現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的摸索及理論研究,特別是在8459工作面的抽放實(shí)踐,我們對(duì)抽放鉆孔封孔采用了“聚胺脂加水泥漿”的方法。該方法的實(shí)質(zhì)是將抽放鉆孔的封孔段用水泥漿代替聚胺脂,聚胺脂不是封孔段的主要材料,僅作為水泥漿的輔助材料;封孔器的長(zhǎng)度由原來的3 m 加長(zhǎng)為6 m(3 m 一節(jié),用管接頭聯(lián)接)。經(jīng)過跟蹤觀測(cè),聚胺脂加水泥漿封孔的鉆孔負(fù)壓可達(dá)到13.3 kPa～16.0 kPa ,沒有出現(xiàn)一例鉆孔漏氣現(xiàn)象,從而保證了鉆孔氣密性,可實(shí)現(xiàn)高負(fù)壓抽放。為了進(jìn)一步提高鉆孔的氣密性,我們還研究采用了鉆孔封孔時(shí)兩端用聚胺脂封死,中間用水泥漿灌注的方法,如圖3 所示。

通過使用聚胺脂加水泥漿封孔,我們認(rèn)為有以下優(yōu)點(diǎn): a1 藥液配比要求不是很嚴(yán)格,適合煤礦井下使用,簡(jiǎn)單易操作,不會(huì)導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。

b1 藥液發(fā)生膨脹需要的時(shí)間短, 一般為15min ,8 h 班最少可完成20 個(gè)鉆孔,可實(shí)現(xiàn)快速封孔,且孔口殘留膨脹物少。c1 由于鉆孔封孔段是水泥漿,故鉆孔封孔段能夠承受頂板的擠壓,不會(huì)出現(xiàn)裂縫使得鉆孔漏氣,可實(shí)現(xiàn)高負(fù)壓抽放, 極大提高了抽放效果。如在8459工作面采用改進(jìn)后的封孔方法后,礦井抽放純瓦斯量達(dá)到25 m3 / min～35 m3 / min ,礦井抽放率提高到25 %～30 %。上述兩項(xiàng)指標(biāo)明顯提高,確保了礦井安全生產(chǎn),經(jīng)濟(jì)效益也極為可觀。d1 鉆孔封孔采用機(jī)械封孔,故鉆孔封孔長(zhǎng)度較長(zhǎng),可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離封孔,提高了抽放效果。

e1 鉆孔封孔段較長(zhǎng),不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)通通道,適用于煤礦各類支護(hù)巷道的抽放。4 結(jié)論

隨著礦井規(guī)模的不斷擴(kuò)大,為實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn),對(duì)瓦斯管理的要求逐步提高,采用單一的聚胺脂封孔方法不僅不能滿足礦井瓦斯抽放的需要,瓦斯抽放率也不易達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》要求,因此,采用聚胺脂加水泥漿的封孔方法,既是瓦斯抽放工藝的改進(jìn),也是提高礦井抽放率的前提條件,同時(shí)也是礦井安全生產(chǎn)的有力保障。

鉆孔風(fēng)動(dòng)封孔器的研制與應(yīng)用 張存江（峰峰集團(tuán)公司羊東礦，河北 邯鄲 056201）摘 要：通過改進(jìn)鉆孔封孔工藝，研制應(yīng)用了鉆孔風(fēng)動(dòng)封孔器，提高了封孔效率和封孔質(zhì)量，提高了瓦斯抽采效果。關(guān)鍵詞：鉆孔風(fēng)動(dòng)封孔器 研制應(yīng)用

一、概述：

二、問題的提出：

三、鉆孔風(fēng)動(dòng)封孔器的工作原理：

四、鉆孔風(fēng)動(dòng)封孔器的研制：

五、應(yīng)用后的效果： 原理：制作2個(gè)直徑￠75mm長(zhǎng)度為0.5米 的PVC圓管，管內(nèi)盛放A料、B料，

第三篇：區(qū)域瓦斯抽放鉆孔封孔管理標(biāo)準(zhǔn)

區(qū)域瓦斯抽放鉆孔封孔管理標(biāo)準(zhǔn) 17.1 一般規(guī)定

17.1.1 區(qū)域瓦斯抽采鉆孔包括順層及穿層抽采鉆孔。17.1.2 鉆孔孔徑要求：順層及穿層抽采鉆孔孔徑不小于89mm；水力沖孔鉆孔孔徑不得小于113mm。17.1.3 順層鉆孔必須在成孔后立即封孔連管抽放，穿層鉆孔應(yīng)設(shè)置專人每天對(duì)當(dāng)天施工的鉆孔集中封孔。17.2 封孔準(zhǔn)備工作

17.2.1 打鉆過程中施工人員必須詳細(xì)記錄“卡、頂、噴”及鉆孔的煤、巖段長(zhǎng)度等鉆孔施工情況。17.2.2 順層鉆孔施工至設(shè)計(jì)位置后，鉆機(jī)應(yīng)空轉(zhuǎn)3分鐘，用壓風(fēng)排凈孔內(nèi)煤（巖）粉后方可退鉆，在退鉆過程中必須連接壓風(fēng)不間斷清理孔內(nèi)煤粉。

17.2.3 封孔前，必須將注漿泵、封孔管、注漿管、封孔藥液等材料準(zhǔn)備到位，同時(shí)檢查封孔材料的質(zhì)量、篩眼部位透氣性、注漿泵的完好性，如發(fā)現(xiàn)封孔管、注漿管、囊袋有堵塞、破損或注漿泵不完好的，應(yīng)立即處理。

17.2.4 封孔前應(yīng)先進(jìn)行清孔，必須保證先鉆孔內(nèi)無煤粉堆積或積水的情況方可封孔。17.3 封孔工藝 17.3.1 穿層鉆孔：

17.3.1.1 封孔采用專用封孔器，管徑Φ50mm。封孔時(shí)，將囊袋固定在距孔口1.2m位置，然后用注漿泵與孔外預(yù)留注漿管連接進(jìn)行注漿，注漿量以孔內(nèi)封孔管返漿為止。

17.3.1.2 穿層鉆孔必須全程下封孔管，封孔段長(zhǎng)度為整個(gè)巖孔段（實(shí)管），煤孔段全部為篩管。

17.3.1.3 封孔前，封孔人員必須查看鉆孔施工記錄，掌握鉆孔煤、巖段長(zhǎng)度，確定實(shí)管和篩管長(zhǎng)度。17.3.1.4 水泥、水配比為1：0.8～1：1，并應(yīng)保證水泥漿攪拌后均勻。第一次注漿后間隔30分鐘進(jìn)行二次注漿，使水泥漿充分封堵封孔段孔壁，封孔結(jié)束后使用水泥砂漿封堵孔口，長(zhǎng)度不得小于0.3米。17.3.2 順層鉆孔

17.3.2.1 封孔采用專用封孔器，管徑Φ50毫米，封孔時(shí)埋管長(zhǎng)度為26米，前端為4米篩管；18-22米為囊袋，采用聚氨酯封孔；0-17m段為實(shí)管，使用水泥漿封孔。

17.3.2.2 封孔步驟：

(1)將封孔管按連接順序牢靠連接后送入鉆孔內(nèi)。(2)將注漿管、風(fēng)管與封孔罐連接。(3)將聚氨酯（A、B膠各4袋）倒入封孔泵內(nèi)攪拌0.5分鐘后迅速將封孔罐上嚴(yán)，然后打開供風(fēng)閥門注聚氨酯。

(4)對(duì)孔口0-17米進(jìn)行注漿封孔，水泥、水配比為1：0.8～1：1并攪拌均勻。17.4 操作規(guī)定

17.4.1 用壓風(fēng)注漿前應(yīng)首先檢查風(fēng)管與注漿泵之間連接是否牢固，否則不允許開壓風(fēng)，避免風(fēng)管傷人。17.4.2 嚴(yán)防雜物進(jìn)入攪拌桶，避免注漿管堵塞和注漿泵損壞。

17.4.3 使用注漿泵進(jìn)行封孔前、后，必須用水清洗干凈注漿泵、連接管、螺堵、攪拌桶等。17.4.4 連續(xù)進(jìn)行多個(gè)鉆孔封孔作業(yè)須進(jìn)行多次攪拌時(shí)，必須將殘留于泵體及注漿管內(nèi)的水泥漿排出。具體操作為：向攪拌桶內(nèi)注入清水，將泵體及注漿管內(nèi)的水泥漿用清水置換，直至注漿泵出清水為止。17.4.5 注漿封孔過程中應(yīng)將注漿泵連接螺絲擰緊，防止漏氣造成注漿泵達(dá)不到額定壓力。17.5 監(jiān)督管理

17.5.1 封孔前封孔人員必須向防突部值班室匯報(bào)。防突部接通知后安排人員進(jìn)行監(jiān)督，并建立封孔專項(xiàng)記錄。

17.5.2 封孔時(shí)，封孔人員必須將視頻攝像頭調(diào)整到封孔的可視范圍內(nèi)，確保照明充足，圖像清晰可視。17.5.3 封孔人員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)填寫封孔記錄（附后），封孔單位按地點(diǎn)、孔號(hào)整理后存檔備查。17.5.4 防突部每周組織抽探隊(duì)、鉆探隊(duì)根據(jù)封孔數(shù)量核查封孔材料使用情況，做到支出、使用、庫存“三對(duì)照”。

17.5.5 每個(gè)鉆孔必須懸掛孔口牌，除標(biāo)明鉆孔的相關(guān)參數(shù)外，還必須標(biāo)明封孔責(zé)任人，確保每個(gè)鉆孔封孔責(zé)任到人。

第四篇：瓦斯抽采鉆孔封孔測(cè)孔補(bǔ)充規(guī)定

瓦斯抽采鉆孔封孔、測(cè)孔補(bǔ)充管理規(guī)定

第一條 為提高封孔、測(cè)孔質(zhì)量，保證瓦斯抽采鉆孔抽采效果，特下發(fā)本補(bǔ)充管理規(guī)定。

第二條 生產(chǎn)科提供的巖巷卸壓帶為0.75m，但為提高穿層鉆孔抽采效果，要求穿層鉆孔封孔深度不得小于15m，若鉆孔見煤點(diǎn)小于15m，則封孔至煤巖交界處。未按照要求進(jìn)行封孔作業(yè)的，對(duì)責(zé)任人罰款200元/次，對(duì)分管隊(duì)長(zhǎng)罰款100元/次。

第三條 所有鉆孔注漿結(jié)束后兩天內(nèi)必須進(jìn)行實(shí)名制現(xiàn)場(chǎng)掛牌管理，鉆孔現(xiàn)場(chǎng)牌板上的必須包含成孔日期、孔深、封孔時(shí)間、封孔負(fù)責(zé)人等信息；未按照要求鉆孔現(xiàn)場(chǎng)掛牌管理的，對(duì)責(zé)任人、分管技術(shù)員和分管隊(duì)長(zhǎng)各罰款50元/處。

第四條 責(zé)任區(qū)隊(duì)必須完善鉆孔施工臺(tái)賬封孔部分，臺(tái)賬內(nèi)容包括鉆孔成孔日期、孔深、見煤巖情況、封孔時(shí)間、封孔責(zé)任人、注漿量等信息。未完善臺(tái)賬封孔部分的，對(duì)分管技術(shù)員罰款100元/次，臺(tái)賬數(shù)據(jù)不完善的，對(duì)分管技術(shù)員罰款20元/處。

第五條 瓦斯抽采鉆孔封孔方式只有兩種，永久封孔方式為“兩堵一注法”，臨時(shí)封孔方式為使用抽注一體式封孔器封孔，未按照要求執(zhí)行的，對(duì)責(zé)任人罰款100元/次。

第六條 鉆孔封孔出現(xiàn)異常（人為原因造成注漿管吸氣、煤壁漏氣、鉆孔注漿堵塞引起的流量小等），對(duì)責(zé)任人按照不規(guī)范進(jìn)行考核。

第七條 抽采主管、干管、支管及抽采鉆場(chǎng)每周至少測(cè)定1次抽采參數(shù)，包括負(fù)壓、流量、濃度等參數(shù)；抽采鉆場(chǎng)指單獨(dú)抽采硐室、掘進(jìn)迎頭抽采鉆孔和高位裂隙鉆場(chǎng)等。

第八條 抽采時(shí)間6個(gè)月內(nèi)的穿層鉆孔，每半月必須測(cè)定一次鉆孔單孔濃度和負(fù)壓及組流量和濃度，6個(gè)月以上的穿層鉆孔單孔參數(shù)不再測(cè)量，每月只測(cè)定組抽采鉆孔參數(shù)。

第九條 抽采時(shí)間2個(gè)月內(nèi)的順層鉆孔，每半月必須測(cè)定一次鉆孔單孔濃度、組鉆孔負(fù)壓、流量和濃度，2～6個(gè)月的順層鉆孔每月測(cè)定一次鉆孔單孔濃度、負(fù)壓及組流量和濃度，6個(gè)月以上的抽采鉆孔單孔參數(shù)不再測(cè)量，每月只測(cè)定組抽采鉆孔參數(shù)。

第十條 違反本規(guī)定第七至九條規(guī)定的，對(duì)責(zé)任人和分管隊(duì)長(zhǎng)各罰款100元/次，對(duì)一個(gè)月內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)兩次未按照要求執(zhí)行的責(zé)任人按照一般“三違”進(jìn)行考核，對(duì)分管隊(duì)長(zhǎng)300元。

第十一條 有瓦斯治理鉆場(chǎng)的巷道必須配備瓦斯量程為0～100%的光學(xué)瓦斯鑒定器和高負(fù)壓管道瓦斯取樣器，瓦斯抽采鉆孔施工結(jié)束后2個(gè)小時(shí)內(nèi)，通風(fēng)隊(duì)瓦斯檢查工必須測(cè)定孔口濃度、始抽濃度和在抽濃度，并填寫到驗(yàn)收單、鉆孔施工原始瓦斯記錄本和牌板上，否則對(duì)責(zé)任人罰款50元/次。

第十二條 每天視頻拔鉆總數(shù)不得超過鉆孔施工總數(shù)的30%，否則每超1個(gè)鉆孔，對(duì)通風(fēng)隊(duì)瓦斯檢查班分管副隊(duì)長(zhǎng)罰款30元/孔，對(duì)通風(fēng)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)罰款20元/孔；對(duì)抽放隊(duì)分管隊(duì)長(zhǎng)罰款20元/孔，對(duì)抽放隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)罰款10元/孔。

第十三條 責(zé)任區(qū)隊(duì)必須對(duì)抽采時(shí)間6個(gè)月內(nèi)的鉆孔的抽采參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)鉆孔瓦斯?jié)舛?、?fù)壓和流量異常的情況進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果采取處理措施，并在每月29日前將分析總結(jié)和處理措施報(bào)送防突科分管人員處。未對(duì)抽采參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)分管技術(shù)員罰款100元/次，報(bào)送分析總結(jié)和處理措施遲報(bào)的，對(duì)分管技術(shù)員罰款50元/天。

第十四條 本規(guī)定自10月26日?qǐng)?zhí)行。

防突科 2016年10月20日

第五篇：瓦斯抽采封孔技術(shù)比較

安全新技術(shù)

《煤層瓦斯抽放鉆孔封孔技術(shù)研究》

學(xué)號(hào)：js12120002 姓名：李海鑒

煤層瓦斯抽放鉆孔封孔技術(shù)研究

李海鑒

(中國礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，江蘇徐州 221008)

摘要：瓦斯抽放是防治煤礦瓦斯災(zāi)害事故的根本性措施。本文比較和研究了目前煤礦封孔工藝，為提高瓦斯抽采效果提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞：礦井瓦斯；抽放；封孔 中圖分類號(hào): TD

煤與瓦斯突出是嚴(yán)重影響煤礦生產(chǎn)安全的重大因素之一，瓦斯抽采是煤礦瓦斯治理與利用的根本措施和主要途徑,鉆孔瓦斯抽采效果的好壞,除了鉆孔的合理布置,主要是鉆孔孔口的封孔質(zhì)量。

常規(guī)的瓦斯抽采鉆孔封孔技術(shù)包括采用有機(jī)材料或無機(jī)材料直接封堵、封孔器封堵。而直接封堵法包括粘土人工封孔、機(jī)械注水泥砂漿封孔、發(fā)泡聚合材料封孔?，F(xiàn)在研究的很多種封孔放法結(jié)合了各種封孔技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，采用兩種或多種技術(shù)組合使用，使封孔效果得到改善。同時(shí)從一次封孔研究到二次封孔技術(shù)，使封孔技術(shù)更加豐富，提高了抽采效率。

1、粘土人工封孔

常用粘土為黃泥或水泥團(tuán)，粘土封孔法對(duì)封孔的材料要求不高,而且所花費(fèi)的成本也很低,但是對(duì)封孔的工藝要求卻很高。其受限于鉆孔長(zhǎng)度和粘土的軟硬度,很難將鉆孔封的密閉不透氣,稍有一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽都可以導(dǎo)致其鉆孔封閉不實(shí)。粘土封孔方法封孔長(zhǎng)度較短，黃泥遇水變軟，密實(shí)性不好，容易漏氣。采用黃泥、水泥團(tuán)人工封孔，鉆孔密封質(zhì)量差、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大，現(xiàn)場(chǎng)已很少采用。

2、機(jī)械注水泥砂漿封孔

水泥砂漿封孔法是在孔口處安好截止裝置后,將水泥砂漿用注漿泵壓入鉆孔,可以封孔段較長(zhǎng)的鉆孔。其封孔材料在注入時(shí)為液態(tài),等其凝固后為固態(tài),能較好的封閉鉆孔周圍的一些裂隙和解決粘土法封孔難以解決的一些難題,從而能較好的封實(shí)鉆孔。用一根回漿管即可檢驗(yàn)其封孔長(zhǎng)度,操作比較簡(jiǎn)單省時(shí)。

機(jī)械注漿雖可大大縮短封孔時(shí)間，但是目前的機(jī)械注漿設(shè)備笨重，加大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和搬運(yùn)時(shí)間。對(duì)于傾斜鉆孔可以保證封孔質(zhì)量，但是對(duì)于近水平或緩傾斜煤層不適用。水泥短時(shí)間內(nèi)不能硬化固結(jié)，并且凝固后易收縮導(dǎo)致漏氣，從而使封孔后瓦斯?jié)舛人p比較快。

3、發(fā)泡聚合材料封孔

采用發(fā)泡聚合材料聚氨酯(馬麗散)封孔，由于聚合材料發(fā)泡倍數(shù)高、質(zhì)量輕，具有工藝簡(jiǎn)單、密封可靠、封孔迅速等特點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用。然而目前化學(xué)聚氨酯封孔技術(shù)主要是采用徒手封孔，封孔長(zhǎng)度只有3～5 m，不能有效封堵鉆孔瓦斯抽采松動(dòng)裂隙帶，瓦斯抽采濃度不高，鉆孔抽采壽命不長(zhǎng)，甚至對(duì)操作不熟練的封孔工人，由于聚氨酯發(fā)泡反應(yīng)快，一般在2～4min完成，抽采鉆孔往往很難成功封孔而造成廢孔。發(fā)泡聚合材料封孔其封孔材料成本高，操作要求高。

4、封孔器封孔

封孔器封孔法一般用于巖層致密和服務(wù)時(shí)間不長(zhǎng)的巖孔, 主要包括摩擦式封孔器和水

力膨脹式封孔器兩大類。封孔時(shí)先將封孔器放入鉆孔封孔位置, 再通過留在鉆孔外的專門機(jī)械機(jī)構(gòu)使內(nèi)、外管相對(duì)運(yùn)動(dòng), 擠壓封孔器前端的膠皮脹圈, 使之在徑向膨脹進(jìn)而將鉆孔封堵嚴(yán)密。封孔器膨脹系數(shù)大, 封孔質(zhì)量可靠, 還可以重復(fù)利用, 是一種理想的封孔裝置。但是由于其昂貴的成本和價(jià)格, 目前并沒有得到普及應(yīng)用。

5、聚氨酯封孔器封孔

該方法使用三種化學(xué)藥液,按一定比例進(jìn)行配比,將配好的藥液均勻涂抹在麻袋上,涂抹的同時(shí)迅速把麻袋纏繞在封孔器上,再把封孔器送入抽放鉆孔孔口內(nèi),此時(shí)依靠聚胺脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而膨脹,從而達(dá)到鉆孔封孔的目的。

缺點(diǎn)： 藥液配比必須適中,一旦配比不適中,將不能實(shí)現(xiàn)封孔目的,導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。2 藥液發(fā)生膨脹需要一定時(shí)間,一般在60 min以上,8 h 班最多可完成6個(gè)鉆孔,不能實(shí)現(xiàn)快速封孔,且孔口有殘留膨脹物。封孔后受到頂板的擠壓易出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致鉆孔漏氣,降低抽放效果。鉆孔封孔長(zhǎng)度有限,一般封孔器的長(zhǎng)度僅為3 m ,封孔段僅為800 mm～1 000 mm。實(shí)踐證明,封孔段距離應(yīng)不小于5 m。由于不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離封孔,導(dǎo)致鉆孔抽放負(fù)壓較低,最大只能達(dá)到9.3kPa～10.9kPa。鉆孔封孔段易出現(xiàn)導(dǎo)通通道,尤其是全錨支護(hù)的巷道。

6、囊袋式注漿封孔

囊袋式注漿封孔法是考慮到國內(nèi)現(xiàn)行封孔技術(shù)的缺陷,結(jié)合國外封孔技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)情況提出的一種成本適中、能顯著改善抽采效果的封孔方法。它改變了過去人們普遍認(rèn)為的瓦斯抽采鉆孔難以實(shí)現(xiàn)注漿封孔的常規(guī)看法。同時(shí),這種封孔方法一方面能使鉆孔周圍的裂隙得到充填,消除開孔時(shí)形成的漏氣通道(裂隙);另一方面能使鉆孔得到可靠的支護(hù),保證鉆孔的穩(wěn)定性,使鉆孔周圍不再產(chǎn)生新的漏氣通道(裂隙)。

囊袋式注漿封孔法的關(guān)鍵技術(shù)是孔內(nèi)一次性囊袋注漿裝置。該裝置通過2個(gè)囊袋封堵1 段鉆孔,2個(gè)囊袋之間有1段塑料管,塑料管上開設(shè)有鉆孔注漿口,先向囊袋注漿,通過囊袋膨漲后封堵封孔段鉆孔,然后囊袋內(nèi)的漿液通過鉆孔注漿口向2個(gè)囊袋之間的鉆孔注漿,并形成注漿壓力使?jié){液向鉆孔壁滲透。

囊袋式注漿封孔法的裝置結(jié)構(gòu)新穎、構(gòu)思巧妙,能夠順利的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工,封孔效果較聚氨酯封孔法有顯著的提高,是提高煤層瓦斯抽采濃度的有效方法。

7、帶壓注漿封孔技術(shù)

由于煤層內(nèi)存在大量的構(gòu)造裂隙,尤其是在受采動(dòng)影響較大的煤體內(nèi),裂隙發(fā)育程度更高。同時(shí)在鉆機(jī)打鉆的過程中,加劇了煤體的破壞程度,使裂隙貫穿煤幫和鉆孔,如果封孔不嚴(yán)實(shí),在負(fù)壓狀態(tài)下,空氣由煤幫和鉆孔周邊進(jìn)入孔內(nèi),會(huì)導(dǎo)致抽采濃度短期內(nèi)下降到10%以下。帶壓注漿封孔技術(shù)把鉆孔兩端堵住,中間一段注入封孔劑,封孔深度可達(dá)8m,超過巷道的裂隙帶。封孔劑在密閉的空間膨脹時(shí),產(chǎn)生一定的壓力,可進(jìn)入鉆孔壁周圍的裂隙中,加強(qiáng)了與孔壁的粘合度。

為了有效改善封孔質(zhì)量,提高抽采濃度，中國礦業(yè)大學(xué)研發(fā)了賽瑞封孔劑及配套封孔設(shè)備KSZB160-2礦用手動(dòng)注漿泵。

優(yōu)點(diǎn)： 在現(xiàn)場(chǎng)使用帶壓注漿封孔技術(shù)比原封孔技術(shù)瓦斯抽采濃度平均提高了40%左右，高濃度維持周期長(zhǎng)，一次封孔后一般可達(dá)2個(gè)月，單孔平均多抽瓦斯量約為1036．8m3(按抽2個(gè)月算)。帶壓注漿封孔技術(shù)，增加了封孔深度，實(shí)現(xiàn)了封孔技術(shù)由手工向機(jī)械的轉(zhuǎn)換，提高了抽采鉆孔的封孔質(zhì)量，保證了瓦斯抽采效果，延長(zhǎng)了鉆孔瓦斯抽采期，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。賽瑞封孔劑的發(fā)泡倍數(shù)為4～5倍，發(fā)泡倍數(shù)適中，材料的密實(shí)度滿足封孔的要求，在不會(huì)漏氣的情況下又節(jié)省材料。賽瑞封孔材料在發(fā)泡的過程中可以滲入孔壁的裂隙中，增加封孔的密實(shí)性，且賽瑞材料具有良好的柔韌性和抗壓能力，可以避免抽采負(fù)壓作用下封孔管的微量變形造成的影響。增加了封孔深度和長(zhǎng)度，有效避開巷道松動(dòng)圈。6 封孔過程操作簡(jiǎn)單，工人可以熟練掌握。封孔工藝配套使用的KSZB160-2 礦用手動(dòng)注漿泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量?jī)H為20 kg，便于移動(dòng)，使用維護(hù)方便。

8、二次封孔

現(xiàn)有的瓦斯抽放鉆孔的封孔方法都還局限于一次封孔階段,未涉及到如何提高后期瓦斯抽放濃度。對(duì)于順層鉆孔,即使初期瓦斯抽放濃度較高,但隨著大量瓦斯被抽出,煤體的彈性潛能得以釋放,將使煤層發(fā)生變形、位移和卸壓,鉆孔周邊的孔(裂)隙發(fā)育、擴(kuò)張,在抽放負(fù)壓的作用下外界空氣易從這些孔(裂)隙通道進(jìn)入孔內(nèi),從而導(dǎo)致瓦斯抽放濃度下降,縮短了鉆孔的有效抽放壽命。針對(duì)該技術(shù)難題,借鑒火區(qū)封閉堵漏的原理,2007 年中國礦業(yè)大學(xué)課題組首次提出了二次封孔方法及配套裝置,并在山西晉城寺河礦進(jìn)行了成功應(yīng)用。

二次封孔方法的應(yīng)用可劃分為2個(gè)階段:第1次封孔階段和第2次封孔階段。一次封孔利用馬麗散、賽瑞等高分子聚合發(fā)泡封孔材料一次封孔。二次封孔瓦斯抽放濃度下降到30%時(shí)，利用壓縮氣源將微細(xì)膨脹粉料噴入煤層鉆孔內(nèi)，滲入煤層裂隙區(qū)域，堵塞裂隙，濃度上升。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)用二次封孔方法瓦斯抽放后期的濃度可提高25%～50% ,平均延長(zhǎng)瓦斯抽放期約3個(gè)月,提高了鉆孔的利用率,顯著改善瓦斯抽放效果。二次封孔方法在我國的煤層鉆孔瓦斯抽放封孔中具有重要的推廣應(yīng)用前景。

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中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，36（6）：765～767.