封孔泵封孔技术在乐平矿务局的应用.pdf

江西煤炭科技 J I ANGXI COAL S CI E NCE TECHNOL OGY 2 0 1 1 年 第 1 期 NO． 1 2 O 1 1 封孔泵封孔技术在 乐平矿务局的应用 董假 义 ， 徐 良雨 ， 方小林 乐平矿务局通风处 ， 江西 景德镇 3 3 3 0 0 0 摘要 煤层瓦斯抽采是解决矿井瓦斯灾害的最根本 、 最有效 的方 法 ， 不 断改进抽放孔封孔技术 又是提高瓦斯抽采 浓度 的 关键环节 。乐平矿务局抓封孔技 术的改进促瓦斯抽采浓度 的提高 ， 取得了 良好的效果 ， 基本 解决 了采掘工作面回风瓦斯超 限的难题。 关键词 瓦斯抽采 ； 封孔泵 ； 封孔技术 中图 分 类 号 TD7 1 2 ． 6 2 文 献标 识 码 B 文童 编 号 1 0 0 6 2 5 7 2 2 0 1 1 0 1 一O O 6 3 0 2 Ap p l i c a t i o n o f Ho l e S e a l i n g Te c h no l o g y o f Ho l e S e a l i n g Pu mp i n Le p i n g Mi n i n g Bu r e a u Do n g J i a y i ， Xu L i a n g y u ， F a n g Xi a o l i n Ve n t i l a t i o n De p t ．o f L e p i n g Mi n i n g B u r e a u ，J i n g d e z h e n ， J i a n g x i 3 3 3 0 0 0 Ab s t r a c t Ga s e x t r a c t i o n i n c o a 1 s e a m i s t h e mo s t f u n d a me n t a l a n d mo s t e f f e c t i v e wa y t O s o l v e g a s ha z a r d s i n mi n e s ．Th e a u t h o r s h a v e i n t r o d u c e d c o n t i n u o u s i mp r o v i n g o f h o l e s e a l i n g t e c hn o l o g y o f h o l e o f s u c ki n g a n d e x h a l i n g，wh i c h i s t h e k e y l i n k t O i mp r o v e g a s e x t r a c t i o n d e n s i t y，a n d a c h i e v e d g o o d r e s u l t s a n d s o l v e d t he d i f f i c u l t y o f a i r r e t u r n g a s o v e r r u n i n wo r k i ng f a c e ． Ke y wo r d s g a s e x t r a c t i on；ho l e s e a l i n g p u mp；h o l e s e a l i n g t e c hn ol o g y O 引 言 乐平矿务局涌 山桥矿 区是 江西省 煤与 瓦斯 突 出最严 重的矿区之一 ， 所属 沿沟 、 仙槎 、 涌山 3对矿 井 ， 煤层 瓦斯 含量高， 矿井相对瓦斯 涌出量在 1 3 ． 2 8 m。 ／ t～4 7 ． 4 0 m。 ／ t ， 一般在 2 O m。 ／ t 以上 ， 突 出危险性 大 ， 从 1 9 6 8年 3月 2日 沿沟煤矿发生 第一次突出以来 ， 至今 已先后在沿 沟 、 仙 槎 、 涌山三个矿井发生 突出 1 5 1次 ， 最 大突出强度 3 0 0 0 t 。防 治煤与瓦斯突 出一直是我局安全工作 中重 中之重 ， 也是制 约我局安全生产的最大因素 。 1 煤层 瓦斯抽采钻孔封孔技术的研 究 实施矿井煤层瓦斯抽采是治理瓦斯灾害最根本、 最有 效的方法 。乐平 矿务局 3对 矿井 平均 每月施工 瓦斯抽 放 钻孑 L 约 2 0 0 个 ， 进尺 7 0 0 0余米 ， 如何 发挥抽放钻孔 的最 佳 抽放效果 ， 保证抽放 钻孑 L 的封孔质 量 ， 确保 钻孑 L 严 密不 漏 气 ， 提高抽放 钻孑 L 孔 口负压 ， 是确 保 抽采 效果 ， 提 高抽 采 率 ， 至关重要 的一环 。 以前我们主要 是采用 人工 封孔 ， 封 孔材料 为木 塞、 水 泥 、 砂浆 、 石膏 粉 ， 靠人工撞 击压力进 行封堵 ， 封堵长 度只 有 1 ． 2 m 左右 。当采 用真 空抽 放 泵高 负 压 2 5 k P a ～ 5 0 k P a 进行抽采 时 ， 钻孔周边松 动 圈加大 ， 封孔 的水泥砂浆 干燥后易形成裂隙 ， 造成钻孔漏气 ， 减小 孑 L 口负压 ， 抽采煤 层瓦斯浓度很 难超过 1 O ， 回采工作面 抽出率小 于 2 0 ， 抽采效果差 ， 远 远 达不 到 矿井 瓦斯 抽 放管 理规 范 的要 求 ， 更 达不 到抽采基本指标 降到 8 m。 ／ t 以下 的规定 ， 严重 影响采 掘工作 面的正常接替安排 ， 对矿井安 全生产造成很 大的威 胁。 因此 ， 我们着重 抓如何 提高 封孔质 量 问题 ， 以减 少漏 气 ， 提高孔 口负压 。经过 多次反 复研究 与对 比， 决定 采用 电动封孔 泵与 聚 氨酯水 泥浆 联合 使 用进 行 封孑 L， 结果 表 6 3 明 ， 钻孑 L 的密封 性能大 大提高 ， 进而提 高 了煤层 瓦斯抽采 浓 度， 确保了抽采效果 。 2封 孔 的 原 理 及 工 艺 流程 1 封 孔 的 原理 搀赣沾彳 己 利用 B F K型封孔泵的压力 ， 通过 1根高压软管连接钻 孔的注浆管 ， 将水泥浆 压入钻孔 内 ， 将 8 t n长 钻孑 L 封孔 段 松动圈裂 隙全部填实 见图 1 。 1 ，气砖马达 2 、囊过黯 3 ．糍摊簋4 ．革螺符 图 1 B FK型 封孔 泵 封 孔 示 意 图 2 工艺流程 1 抽放管 管径 3 8 mm， 长 i 0 m的无缝钢管 或 P VC 管 ， 管子顶端封死 ， 顶端 1 ． 5 r zq范围 内钻满孑 L 径 5 r a m小 孑 L ， 在 2 m 处 钻 一 孔 径 1 0 mm 漏浆 孔 ； 注 浆管 管 径 1 3 mm， 长 2 m的 P VC管 。孑 L 径 7 5 mm的钻孔施工完后 ， 在 孔 口进去 1 r r l 处 ， 把抽 放管和 注浆管捆 扎在一起 ， 用 一组 聚氨酯倒在特 制 的布袋 中缠绕 在管 子上 ， 一 同塞进钻 孔 内， 对孔 口进行封堵 ， 封孔长度为 1 m。 2 将标号 2 2 ． 5的水泥倒 人搅 拌器 中， 再注入 水 ， 按 5 O 5 O的比例充分搅拌均匀 。 3 然后 ， 通过一 根管径 2 5 r n m高压软管 ， 将封孔泵的 注浆 口与钻孔 的注浆管 连接 ， 利 用封孑 L 泵 的压力 ， 将水 泥 浆压入钻孔 内， 直 至钻孔 注满后 ， 水泥浆通 过抽放 管的漏 浆孑 L 溢出为止 ， 立即停止注浆 ， 将 注浆管扎死 ， 8 m 长钻孔 封孑 L 段松动圈裂隙就全部填实 。 4 钻孑 L 封 闭后 ， 用 5 O mm 的高压软 管与抽采 主管 路连接进行瓦斯抽采 。 3 两种封 孔 方 法 的效 果 对 比 1 使用封孑 L 泵封孑 L 技术 后 ， 抽采效果 十分 明显 ， 孑 L 口 漏气现象基本消 除 ， 孔 口负压也 大大提高 ， 抽采瓦斯 浓度 和抽采量成倍上升 见表 1 。 2 使用 B F K型 封孑 L 泵 比以前人 工封 孔机 械化程 度 高 ， 操作简单 ， 工人易掌握 ， 比较安全。 6 4 3 封孔效率高 ， 材料 比较简单 ， 每孔 现在只需一组聚 氨酯 ， 适量的水泥浆 ， 效率可以提高 3倍 ， 大大节约工 时。 表 1 两 种 封 孔方 法的 效 果 对 比 4 结 语 加大资金投入、 学习引进先 进技术是促进煤层 瓦斯 抽 采的有效途径 。我局瓦斯抽采从 无到有 ， 通过不 断加大 资 金投入 ， 对高瓦斯 、 煤与瓦斯突 出矿井 ， 先 后建立了 3个 地 面瓦斯抽采系统、 1 O个井下移 动式瓦斯 抽放系统 ， 新建 了 两个低瓦斯浓度发 电厂 ， 以瓦 斯利 用促进 瓦斯抽采 ， 在 抽 采系统优化 、 抽采 方式 、 钻孔 布置 参 数 、 增 加 煤层 的透气 性 、 钻机钻具 、 封孔工艺等方面做 了大量 的工作 ， 取得了一 定的效果 。近几年全局瓦斯抽采 量成倍上升 ， 2 0 1 0年预计 矿井瓦斯抽 出量超过 1 2 0 0万 m。 作者简介 董假 义 1 9 6 8 一 ， 男 ， 江西乐 平人 ， 1 9 8 8年毕业 于江西 煤炭工业学校采煤专业 ， 本科学历， 工程师 ， 现在乐平矿务局通风 处 工 作 。 ‘ 收稿 日期 2 O 1 O 一1 2 一O 8 编辑 叶忠群