瓦斯抽放钻孔封孔技术的应用.pdf

2 0 1 3 年 第2 期 东瞧茬 1 7 7 瓦斯 抽 放 钻孔 封孔 技 术 的应 用 李因法 山 东万祥矿业有 限公 司潘西煤矿 ， 山东 莱芜2 7 1 1 0 7 摘要采用水泥石膏浆机械封孔新工艺， 能够有效提高抽放钻孔封孔质量， 提高抽放效果。 关键词 技术 瓦斯抽放应用 中图分类号 T D 7 1 2 ． 6 2 文献标识码B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 52 8 0 1 ． 2 0 1 3 ． 0 2 ． 1 0 7 Ga s Dr a i na g e Dr i l l i ng s e a l i ng t e c hn o l o g y a pp l i c a t i o ns L i Yi nf a S h a n d o n g Wa n x i a n g mi n i n g i n d u s t r y l i mi t e d c o m p a n y P a n x i c o a l m i n e Abs t r a c t Us i n g c e me n t g y p s u m s l u r r y me c h a n i c a l s e ali n g o f n e w t e c h n o l o g y，c a n e f f e c t i v e l y i mp r o v e t h e d r a i n a g e h o l e s e ali n g q u a l i t y ，i mp r o v e t h e d r a i n a g e e ff e c t ． Ke y wo r d s t e c h n o l o g y g a s d r a i n a g e a p p l i c a t i o n 煤矿瓦斯抽放钻孔 的封孔效果直接影 响瓦斯抽放 效果。长期以来， 潘西煤矿采用黄泥封孔或水泥药卷 封孔， 封孔长度一般只能达到 3 m左右。由于受矿压、 放炮等因素的影响， 巷道前方 3 5 m范围内岩体通常 情况下都有裂隙与巷道相通， 形成漏气通道； 另外， 黄 泥或水泥药卷干化凝固后 ， 可能产生裂缝或收缩 ， 也将 影响抽放钻孑 L 气密性。因此 ， 原有封孔方式封孑 L 深度 不足、 封孔效果差 ， 影响抽放孔 口负压， 导致抽放瓦斯 浓度低 ， 抽放效果差。 1 封 孔工艺 的 改进 针对瓦斯抽放钻孔封孔质量问题， 潘西煤矿借鉴 了其它矿井成功经验并加以改进， 形成了一套全新的 封孔方法 ， 在瓦斯抽放过程中取得了很好的效果。 1 ． 1 封孔机械 该矿选用了 S G B 61 0型灌浆机进行封孑 L ， 其电 机功率为 1 8 ． 5 k W， 灌浆流量为 l O O L ／ m i n ， 能够满足普 通抽放钻孔封孔要求。 1 ． 2封孔 材料 1 ． 2 ． 1 封孔浆 机械封孑 L 需使用流质材料， 通常情况下选用的是 水泥砂浆进行封孔。水泥砂浆凝固后有一定程度的收 缩 ， 降低了钻孔的密封质量 ， 从而降低了抽放负压 ， 影 响抽放效果。为此 ， 选用了水泥石膏浆作为封孔材料， 即在水泥浆内加一定量的膨化石膏， 利用石膏的膨胀 充填水泥浆固化收缩后的钻孔空间， 起到完全密封钻 孔的作用； 另外， 水泥石膏浆为流体物质， 在封孔机供 给的压力作用下， 渗透到煤、 岩体裂隙中， 能有效防止 收稿 日期 2 0 1 21 00 9 作者简介 李因法， 男， 专科学历， 助理工程师， 毕业于山东科技大 学 ， 现任莱芜 市万祥矿业公 司潘西煤 矿防冲队长 。 钻孔围岩漏气现象。在实际应用中， 水泥、 石膏比及水 泥石膏浆的稠度都将影响封孔效果， 通常情况下 ， 水 泥 石膏 水配比取 7 1 1 2较为适宜； 现场操作时， 可 将手掌插入水泥石膏浆中， 以能清晰看到掌纹达最佳。 1 ． 2 ． 2孔 内抽放 管 潘西煤矿瓦斯抽放钻孔直径一般为7 5 m m， 因此孔 内抽放管通常选用 3 0 m m P V C塑料管， 它较之使用铁 管具有轻便易带、 成本低等特点。特别是机械化采煤 工作面中， 使用铁管容易损坏割煤机械， 而使用塑料管 能避免这类 问题 。 1 ． 3 封孔深度 瓦斯抽放钻孔封孔深度视抽放地点煤岩条件 而 定。在煤层中， 由于煤层透气性相对较好 ， 因此封孑 L 长 度应相对加深 ， 在实际运用中， 煤层抽放孔封孔深度一 般为8一l O m， 封孑 L 效果较好。在铝土、 页岩中 如石门 预抽钻孔 ， 由于岩层相对较破碎 、 且裂隙多 ， 一般封孔 深度也不小于 8 m。而布置在茅 口灰岩段的抽放钻孔 如卸压抽放钻孔、 条带预抽钻孔等 ， 由于岩石条件 好 ， 封孔深度只需 5 m就能取得较好的效果。 I ． 4 封孔 方 法 1 ． 4 ． 1 倾 斜钻 孔 封孔 方法 倾斜及水平抽放钻孔封孔时， 首先将抽放管及注 浆管预埋 在 钻孑 L 内 ， 并 用 黄 泥将 孔 口堵 实 堵 I m左 右 。预埋抽放管长度与封孑 L 深度相等， 注浆管长一般 为2 m。然后将灌浆机上出浆管接在注浆管上注浆至 抽放管内流出浆为止 如图 1 。 1 ． 4 ． 2 俯斜钻孔封孔方法 俯斜钻孔封孔时 ， 须先将抽放管末端用棉纱缠紧 并用铅丝或铁钉固定好， 防止注浆时水泥石膏浆流到 孔底将孔堵严使抽放孔报废。然后将灌浆机出浆管放 在抽放钻孔孔 口开始注浆 ， 至孔 IZ l 有浆流出为止 如图 2 。 1 7 8 东 撼j i； 斜枝 2 0 1 3 年 第2 期 瓦斯 抽 放 技 术在煤 矿 掘 进工 作 面 的应 用 彭秋红， 孙慧峰 平顶 山工业职业技术学院， 河南 平顶山4 6 7 0 0 1 摘要平煤 集团十一矿 己1 6 一 l 一 2 2 1 4 1掘进工作面施工时 因瓦斯涌出量大， 造成工作 中经 常出现 断 电故 障， 严 重影响进尺 。先 后采用 了本 煤层抽放 、 迎 头煤壁预抽放 、 挂耳抽放技 术， 较好地解决 了该工作面团瓦斯大量涌 出而制约生产 的问题。 关键词 掘进工作 面边掘边抽 应用 中图分类号 T D 7 1 2 ． 6 2 1 文献标识码B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 52 8 0 1 ． 2 0 1 3 ． 0 2 ． 1 0 8 Ap pl i c at i o n o f t he Te c hn o l o g y o f Ex t r a c t i ng W h i l e Ex h a u s t i ng i n Co a l M i n e s P e n g Q i u h o n g ， S u n H u i f e n g P i n g d i n g s h a n I n d u s t r i a l C o l l a g e o f T e c h n o l o g y ， P i n g d i n g s h a n ， H e n a n ， 4 6 7 0 0 1 Abs t r a c t I n t h e F 1 6 1 7 2 2 1 41 f a c e e x t r a c t i n g w o r k i n t h e 1 1 t h Co a l Mi n e，p o we r f a i l u r e o fte n O C C U R S a n d r e s t r i c t s t h e d i g g i n g s p e e d s e r i o u s l y b e c a u s e o f t h e b u mt i n g o f l a r g e q u a n t it y o f g a s ．Th i s p r o b l e m h a s b e e n s o l v e d t h r o u g h u s i n g t h e me t h o d s o f c o a l s e a m e x h a u s t i n g a n d h e a d c o al e x h a us t i n g i n a d v a n c e ． Ke y wo r ds f a c e e x t r a c t i n g e x t r a c t i n g wh i l e e x h a u s t i n g a p p l i c a t i o n l 已 。 ， 一 2 2 1 4 1工作 面状况 平煤集团十一矿己 ，一 2 2 1 4 1采面位于己二采 区西翼， 上部为 巳回采结束的己 。 ， 一 2 2 1 2 0采空区， 下部为尚未开采的实体煤， 该采面采长 2 0 0 m， 可采走 向长 1 1 0 0 m， 采煤方法倾斜分层走向长壁 ， 采煤工艺综 合机械化。煤层倾角51 5 。 ， 煤层厚度 2 ． 4～ 7 ． 0 m， 开 采标高在 一7 8 9～一7 6 5 ． 6 m之间， 煤层埋深在 7 2 0 7 8 0 m之间 。在 己二 一 8 0 0泄水巷测定煤层瓦斯压力为 收稿 日期 2 0 1 21 2 0 4 作者简介 彭秋红 1 9 6 6一 ， 女 ， 河南许 昌人 ， 工程硕士 ， 副教授 ， 1 9 9 0年毕业于河南理工大学矿山机 械专业 ， 现主要从事煤 矿相关技 术 的教学与研究工作。 0 ． 4 4 MP a 。根据己二采区瓦斯地质规律研究结果， 该 区域煤层 瓦斯含量为 8 ． 8 m ／ t ， 该采 面瓦斯储 量 为 1 6 4 5 ． 7 5万 m 。 2瓦斯抽 放 的必要性 己 ， 一 2 2 1 4 1采 面开采标 高 一 7 8 9～ 一 7 6 5 ． 6 m， 其埋藏深度已达 9 2 1～ 8 9 7 ． 6 m， 从埋藏深度上巳超过 平煤 2 0 0 2 2 2 7号文规定 的十一矿 己组煤层 一5 9 3 m 水平以下按防突管理的规定， 且煤层 顶、 底板透气性 差， 瓦斯赋存状况好 ， 进行瓦斯抽放是必要的。 己二采区瓦斯压力大， 煤层瓦斯含量高， 加上地压 大、 煤层软、 分层厚， 与其相邻的五矿己组煤层发生多 次瓦斯突出； 因此进行瓦斯抽放， 降低瓦斯含量和压 力 ， 防止瓦斯 突出是必要 的。 图1 倾斜钻井堵孔方法示意图 抽放管 图2 俯斜钻孔封孔方法 ． ． 2封 孔效 果 扎 采用水泥石膏浆机械封孔技术 ， 钻孔密封效果十 分 明显 ， 抽放瓦斯浓 度及钻 L f L 口负压较人 工封孔 有 明显提高。潘西煤矿现井下实施 的本煤层预抽措施 中， 瓦斯浓度最高可达 6 0 ％， 孔口负压达 3 2 ． 6 P a ， 抽放 效果极好 。 钻 孔 3 存在 的 问题及 建议 。 1 抽放钻孔在煤层段及铝土段垮孔严重， 水泥 浆有可能无法灌至要求深度， 因此施工钻孔时不宜采 用辅助水排渣方式 ， 尽量采取压风排渣孔口除尘方式， 且钻孔施工完后必须将钻孔清理干净 。 2 电动灌浆机电机及注浆轴在井下使用容易损 坏 ， 且不易检修， 建议生产厂家加以改进。