瓦斯抽放钻孔封孔方法技术革新.pdf

工 业技术 S C IE N C E ＆T E C H N O L 0 G Y 瓦斯抽放钻孔封孔方法技术革新① 白金 星 安林 煤业 有限公 司 王俊 鹏 河南安 阳4 5 5 1 41 摘要 针对松 软突 出煤 层顺层 钻孔预抽瓦斯 中存在 的由于封孔 质量 问题 而 引起 的瓦斯 抽放 激度偏低 等问题 ， 在提 高封 孔质量方 面采 用 新装 备 ． 新 工 艺和 新 方法 ， 通 过选择 合 适 钻孔 封 孔技 术 ， 工 艺 ， 提 高 了抽放 钻 孔封 孔 质量 ， 单孔 抽放 量 、 封 孔质 量和 瓦斯 抽放 浓 度 。 关键 词 瓦斯 抽放 钻孔 封孔 中 图 分 类号 T D8 2 文 献 标 识 码 A 文章 编 号 1 6 7 2 --3 7 9 1 2 0 1 2 o 5 c 一o 1 1 l o 1 1 原始背景 针 对 松 软 突 出煤 层顺 层 钻 孔 预 抽 瓦斯 中存在 的由于封孔质量问题而 引起的瓦斯 抽 放浓度偏低 等问题 ， 在 提高封孔 质量方 面采用新装备 、 新工艺和新 方法 ， 通过选择 合适钻孔封孔技术、 工艺， 提高 了抽放钻孔 封 孔 质 量 ， 提 高 了 单孔 抽 放 量 ； 通过 改 进 顺 层抽放孔封孔 工艺 ， 提高 了封孔质量和瓦 斯 抽 放 浓 度 。 通 过 解 决 钻 孔 施 工 和 封 孔 质 量 问题 ， 提 高 了 单 孔 瓦 斯 抽 放 浓 度 。 2 创新的思路 采用封 孔段封孔的方法 在编织袋内倒 入聚氨酯缠绕封孔管 ， 并在孔内预留注料管 和排气管 ， 然后用注浆泵 向孔内注入聚氨酯 封 孔 剂 ， 使 单 孔 抽放 浓 度和 流 量数 倍提 高 。 3 实施的方法 3 ． 1钻场及钻孑 L 布置 1 试验地点 2 3 0 8 2 下顺槽9 号钻场下 帮。 2 钻场情况 钻场为2 ． 4 2 ． 4 mI字钢 支护， 高2 ． 1 m， 长4 ． 5 m。 3 钻孔布置 ①在钻 场 下 帮 共 布 置6 个试 验 钻 孔 ， 钻 孔 倾 角一l 4 。 顺煤层倾 向布置 ， 孔口间距为0 ． 5 m， 终孔 间距为4 m。 ②l 、 3 、 4 、 6 号钻孔采用新封孔工 艺封孔 ， 2 、 5 号钻孔仍采用封孔段封孔的方 法 在编织袋 内倒入聚氯酯缠绕封孔管 进 行封孔 ， 以利 于比较。 3． 2封 孔方法 1 封 孔设备 镇 江煤安设 备有限公 司 2 Z B O- 1 0 1 2 型注浆泵一台。 2 封孔材料 ① P VC封孔管 2 寸 3 6 根 每根2 m 。 ②直径 l 2 ram注浆管4 0 m。 ③聚氯酯封孔剂 8 0 k g 。 ④黄 泥2 0 k g。 3 ． 3封孔工艺 1 封孔段封堵 及给料管 排气 管穿入 方 法 。 ． 设计 封 孔 深 度 1 0 m， 每 个钻 孔 在 施 工 完 毕后 ， 封孔采用P VC封孔管 6 根／ l 2 m ， 在 第二根 3 m处 封孔管上用棉纱配聚氨酯封 孔 剂 封 1 i n长封 孔 段 ， 同时 用胶 带 缠绕 1 根直 径 l 2 mm的注浆 管与封孔管同时穿入钻 孔 内， 在封孔管穿入钻孔剩余距离l m时， 用棉 纱配聚氨酯封 孔剂封 1 m长封孔段 ， 同时用 胶带缠绕l 根直径1 2 ram的注浆排气管与封 孔管 同时穿入钻孔 内。 2 注 入聚 氯 酯封 孔 剂 。 上述工 作完毕 后 ， 开始 向孔 内注聚 氯 酯 ， 注聚氦酯期间注浆泵风压控制在 2 ～3 MP a 之 间， 剂量 每个钻孔l 0 k g A、 B 料各 5 k g 。 然 后 用 黄 泥 封 堵 孔 口， 二 次 固孔 。 表 1 4 效果评价 4． 1瓦斯浓度及流量提高 孔号 孔深 m 混合流量 m ／ mi n 负压P a 浓度％ 纯流量 iT I ／ mi n 温度℃ 1 4 8． 8 0． 1 3 l 4． 5 9 9． 9 O． 1 2 9 l 9 2 4 8 0． 1 8 l 4． 5 2 3． 7 0． 0 4 2 7 1 9 3 4 7． 2 0． 09 8 1 4． 3 9 9． 9 0． 0 9 7 l 9 4 4 9． 6 0． 11 1 4． 6 9 9． 9 O． 1 O 9 l 9 5 4 9． 6 0． 1 7 1 4． 5 2 2． 8 0． 03 8 8 1 9 6 51 ． 4 0． 09 0 1 4． 7 9 9． 9 0． 08 9 9 1 9 表 2 孔号 封孔深度 m 封孔材料消耗 聚氯酯 L 编织袋 个 封孔管 m 注 浆管 m 1 1 0 1 0 2 1 2 1 0 2 1 0 1 ． 5 2 1 2 0 3 1 0 1 0 2 1 2 1 0 4 1 0 l O 2 1 2 1 O 5 l 0 1 ． 5 2 1 2 0 6 l 0 1 0 2 1 2 l O 封 孔 完 毕 后 ， 采 用 郑 州 光 力 综 合 参 数 测定仪测定 1 ～6 号钻孔综合参数 见表 1 。 1 根据上表可以看 出采用新 封孔方法 的1 、 3 、 4 、 6 号孔瓦平均斯浓度均达f 1] 9 9 ． 9 ％， 平均瓦斯纯流量0 ． 1 0 6 m ／ m i n 。 2 而采用传 统封孔方法的2 、 5 号孔平均瓦斯浓 度均低干 l 、 3 、 4 、 6 号 孔 ， 平均 瓦 斯浓 度 和 瓦 斯纯 流 量 分别是2 3 ． 2 5 ％ 和O ． 0 4 l m ／ mi n 。 3 综上所 述 ， l 、 3 、 4、 6 号 孔 平 均瓦 斯 浓 度 和 抽 放 纯流 量 分 别 是 2 、 5 号 孔 的4． 3 倍数 和 2． 6 倍 。 4． 2封孔材料消耗对比 根据实际封孔情况， 材料消耗 见表2 。 根据上表 可知 ， 采用新封 孔方 法封孔 的 1 、 3 、 4、 6 号 钻 孔 封 孔 在 材 料 消 耗 上 比 传 统封孔方法封孔的2 、 5 号孔材料消耗量多。 其 中聚氯酯单价4 O 元／ 千克， 单孔平均消耗 量为1 0 1 ． 5 ； 编织袋0 ． 5 元／ 个， 消耗量 l 1 ； 封孔管1 0 元／ m， 消耗量 1 1 ； 注浆管8 元／ m 消耗量 1 0 0。 5 结论 5． 1提高 了抽放瓦斯浓度 实践证明 ， 采用新封孔 方法封孔 ， 不仅 封孔 质量明显提高 ， 而且 还提高 了一次封 孔成功率 ， 提高 了抽放浓 度及封孔效果 。 5． 2单子 L 抽放量得到大幅度提高 经试验证明 ， 封孔 质量提高 了， 瓦斯浓 度随之提高 ， 可明显提高抽放效果 ， 由于抽 放效果的提高 ， 可缩短抽放时间 ， 能够有效 缓 解突出煤层 掘进 采掘接替 紧张 的局面 。 通过 采用新封 孔工艺 ， 不仅有效 提高 了松 软 突出煤层顺 层钻孔的瓦斯抽 出率 ， 消除 了“ 空 白区” ， 解决了抽放钻孔封孔的难题 ， 而且提 高 了单孔 瓦斯 抽放 浓度 和抽 放纯 量 ， 提 高 了瓦斯预 抽效 果 ， 缩 短 了抽放时 间 ， 为工作面 瓦斯综合治理奠 定 了坚 实基 础。 通过试验 ， 为今后松软突出煤 层回采工 作 面 顺 层 抽 放 找 到 了合 适 的 封 孔 工 艺 。 ①作者 简介 白金星 1 9 8 0 ， 1 一 ， 男， 河南浚县人 ， 毕业于 中国矿业 大学， 现任河南安林煤业有 限公司通风 队监测副队长 ， 助理工程师。 王俊鹏 1 9 9 0 ， 8 一 ， 男， 河南浚县人 ， 毕业于中国矿业大学 ， 现任河 南安林煤业有限公司生产技术科技术 员， 助理工程师。 科技资讯 S CI E N CE ＆ TE C H N OLO GY I N F ORMAT I ON