瓦斯抽放钻孔封孔技术的改进.pdf

培 ／ 秽j 9 欠， 一毒 瓦斯抽放钻孔封孔技术的改进 广东省 煤炭工 业研 究所 梅 田矿务局 梅 田三矿 一 、引言 抽放钻孔封孔技术是矿井瓦斯抽放工 作的重 要环节 ．其质量好环不仅影 响抽放 效果 ，而且能导致整个抽放系统停抽。 广东省梅田矿务局有7 对矿井建 立 了 抽 放系统 ．其中仅有2 对 现在 间断 抽 放 ， 其余全部停抽。分析原因主要是封孔质量 差引起抽放短路瓦斯浓度下降造成的。为 此 ，梅 田矿 务局 邀广东 省煤炭工业研 究所 对其封孔技术进 行改进 。 、梅田局封孔技术改进方向 梅 田局 曾用 过风 力水泥砂浆封孔 ，聚 氟脂封 孔及黄 泥封 孔。 _⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯● ● 含原料 阻化剂为0 ． 4 t 。按 目前每吨原料 阻 化剂 5 0 0 元计算 ，娜吨煤成 本为 0 ． 0 8元 。 黄泥 注浆防火材料成 本为0 ． 3 6 元／ 吨 。 从 上述计 算数值可 以看 出 ．黄泥注 浆 防火吨煤材科成本远远高于阻化汽雾防火 成本 ．若考虑到 仪器 、设备的成本 ，黄泥 注 浆防火成本还要 高得多 。 四 几点认识 I 、实践证 明 ，阻化 汽雾 防火在 东 滩 煤矿分层开采工作面的应用是可行的，保 证了该矿安全，正常开采。汽雾流动范围 大，在距离雾化器2 5 m范围内雾化效果 明 显 ，阻化 汽雾可 以随漏风流飘 移 ，达到 全 方 位防火。 2 东滩 煤矿 阻化汽雾 防火 在 经 济上 1 2 1 1 i z I ．风力水泥砂 浆封 孔 该封孔法具有劳动强度低 、封孔工艺 简单等优点 ；但 因水泥砂浆本 身干燥后 会 出现 裂隙且上部不 易充实 ，封 孔质量差而 没有被推广 。 2 、聚氨 脂封 孔 该工艺是采用化学封孔方法．具有封 孔质 量好 、速 度快 、工人劳动强度低 等优 点。但是操作比较复杂 ，对梅田局来说它 的推广关键是运输问题。梅田局 没 有 聚 氨脂产 品 ，需从 外地购进 ，因 它 属 危 硷 品．托运相当的缓慢 ．往往是货到了矿 ， 其有效期也 过了。 3、黄泥封 孔 该 工 艺虽劳动 强度低 些 ．封 孔质 最稍 ● ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯●_⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 是合理的，与原始的采空区注浆防火相比 成 本大大的 降低 。 3、东滩 煤矿 I 4 3 0 3 一l 综采工作 面 是 稍有俯斜 的走 向长壁开采工作面 ，采用 阻 化汽雾防火措施以后，解决了黄泥注浆法 防 火黄泥 浆倒流 入开采工作面 而影响正常 生 产的问题 。 4 、东滩 煤矿 阻化汽雾防火的实 践 告 诉我们 ，阻化汽雾防火必须按规 程操作 ， 不能 想喷就喷 ．想停 就停 。 5 工作 面最好移 动式 喷洒，要 重点加 强对漏风量大、遗煤多地点的雾化喷洒． 防止下 分层 开采 时上 分层遗煤量较多地点 的煤炭 自然发火 。 责任编辑刘克仁 ● 毒 维普资讯 t ● 差，但因操作简单，材料来源广泛 ，因而 被 现场工人 所接受 。 分析上述封孔技术 忧缺 点结 合国内外 封 孔的发展得 出梅 田局封 孔技术改进 的方 向应是封孔质量好 材料来源广泛 、劳 动 强度低 、工人乐意 接受。 黄泥封孔材料来源广泛 工人乐意接 受 ，其封孔质量不佳是 由于黄瓜状泥团在 堵 入钻 孔时易糊 孔 ，使孔 口越来越小 ，黄 泥越来越难塞八 孔内 ．造成纵向上没 有封 实。另外 ，插管与孔壁间也不是整个断面 一 次 性封 堵完成 的 ，造 成径向上封 孔也 不 严 。为克 服 以上缺点 ，采 用了 自 制 蜂 窝 泥 ，将 整个断面一次 性封 堵 ，并加 入膨 胀 水 泥卷及圆术塞 联合 封孔 ，在梅 田三矿 实 践 取得满意 效果。 三 ．钻场情况 本次封孔技术改进工作是在梅田三矿 南 八采区 2 5 底 板抽放巷北 头 5 ．6号 钻 场 进 行 的 。 南八 采区 属严重 突出 区 域 ，主 采 1 2 2 煤层，底板为中一细粒石英 砂 岩。 2 5 底 板抽 放巷距 煤层 1 5 “ 2 5 m，每 隔 2 0 m 布置 一个钻场 ，每个钻场3 排 5 列共l 5 个钻 孔 ． 钻 孔底 间距4 5 m，开孔8 9 ram，终 孔 7 5 ram．钻孔布置见图l 。 圆术塞及堵筒等封孔所需材料 工具运至 封 孔地点 ； 图2 2、将插 管放 八抽 放钻孔 中； 3 、将4 6 卷违凝 膨胀水泥卷浸 八 水 中1 2 分钟 漫有 气泡 冒出取 出 ，均匀 放在钻孔 口插 管与钻 孔的间隙中 ，并 用堵 苘将其 选八挡舀处 ； 4 ．取5 8 筒蜂窝泥套八插 管，并 用 堵筒送 入挡 盈处 封实 ； 5．取1 2 个 术塞套八插管 ，用 堵 倚 楔 八蜂窝 泥 中； 6、重复4、5 两项 操作 ，直至 离 孔 口 0 ． 2 0 ． 5 m处 ，再 放八浸好的4 6 卷速 凝 膨胀水 泥卷 ，加术 塞用 力楔 紧 7 孔口用黄泥糊口，封孔即告结束． ； ； 泉 E 抽 艘 巷 图1 四 封 孔工艺 1 封 孔前应提 前1 2 天将预 定 封 孔 所需 的蜂 窝记 示 于图2 制 好，要 求 封 孔时外千 内湿 。将 速凝膨胀水泥卷 、 插 管、 图3 l 一钻孔2 挡圈3 一插营4 一蚌寓挹 5 一圆木塞6 一膨胀承疆卷 l 3 ▲H． 维普资讯 蜂窝泥与速凝膨胀水泥卷联合封孔示 意图 见图3 。 1 9 9 2 年元月8 日至元 月1 4日 对南八 2 5 1 1 头5 、6 号钻 场封 孔 ，封孔 深 度3 ． 0 3 ． 5 m左右 。 6 号钻 场单孔封 孔时 间平均 l 7分钟 ， 最快8 分钟 ，平 均需水泥 1 3 卷 、蜂 窝 泥2 7 卷 ，木塞6 个 随着操作 的熟烁 ，5 号钻场 单孔封 孔 时间平 均为6 分钟 ，最快 的 只用 3 分钟 。 五 ．封孔效果 考察 元月8日封 孔后 ，从 元月 l 5日 将5 、6 号钻 场接入南八抽 放系 统 ，经过6 4 天 的抽 放 ，8 号钻 场平均纯瓦斯 抽 放 量 5 ． 9 2 5 l O 一 4 ]ff l S ／ S ，共抽瓦斯3 2 7 6 ． 2 9 m8 ；5号 钻 场平均纯瓦斯抽放量为 9 ． 6 1 1 O - 4 ff 1 8 ／ s ， 共抽5 3 1 3 ． 9 5 m8 ，两钻 场共抽 瓦 斯 8 5 9 0 ． 24m a 。 1 、封孔严密无漏 气现象 元月 l 5 日将 5 、6 钻场接入 南 八 系统 后 ，南八 抽放管路 中瓦斯参 数跣 跃 性 增 加 ，瓦斯 浓度 提高 了3 1 个百 分点 ，纯瓦斯 抽放量增加 了6 ． 2倍 见 表l 及 图4 ． 说 明5 、6 号钻场封孔是成功的．大大提高了 抽放 效率 。 图4 l 一纯瓦斯置 2 一瓦斯傲度 3 一百米纯瓦斯量 3 月 1 7 日、1 9 日测定 关闭 l ～ 1 5 阀门 5 ， 6 号钻 场 与抽放系统 断 开 ．测站 抽 放负压 2 ． 6 7 k Pa，当打开 1 一 1 5阀 门 后 5 ， 6 号钻场与抽放系统连接 处 于抽放状 1 4 襄1 测定 钻孔I孔板压茬 瓦斯l抽放负压 抽放量 淮剧 C x1 0 ’ 时间 数■ P a l k P a mS ／ s r 『 接 0 1 ． 4 ． 8 7 5 2 9 4 ． 2 O 4 3 ． 0 3 0 7 ． 3 人 前 9 2 1 l 4 7 5 3 9 ． 2 3 9 3 ． 0 I l 3 ． 5 l 9 2 I ． 1 6 1 0 5 8 8 2 61 4 0 2 B 7 I 乱 ． O C 接 0 2 ． 1 2 4 1 0 5 0 8 ． O 7 l 4 2 2 6 7 1 9 5 ． 0 1 0 2． 2 ． 8 1 O 5 1 0 7． 8 7 45 2 6 “／ z 0 6． 甜 9 2 ． 2 ． 1 9 1 0 5 7 8 ． 4 5l 4 2 2 6 7 1 7 ‘ ． 4 2 后 9 2 ． 3 ． 1 7 1 0 5 5 8 ． 乱 l 4 O 2 6 7 l S O ． 2 3 9 2 ． 3 ． 1 9 l O 5 5 8 8 4 l 3 8 2 ． B 7 1 4 5 ． ‘ 7 态 ，抽放 负 压 仍 为2 ． 6 7 k Pa，没有降 低 。说 明在 现 有抽放 负压下5 、6 9钻场 封 孔 是严 密的 ，没 有漏 气现 象。 2 、较常 规的黄泥 水 泥砂浆 及 聚 氨 脂封 孔效果 好 南八 2 5 抽放系统共有l 0 个钻场，除 5 ． 6 号钻场外大部 分采 用常规的 黄 泥 、水 泥 砂浆封孔 ，当5 、6 号钻 场接 入抽 放系 统 后 ，该系统 的百 米钻 孔纯瓦斯 抽放 量增加 了 1 ． 8 4 2 ． 7 8 倍 ，说明该封 孔工 艺较常 规 封 孔效 果好 。 1 9 8 7 年该矿 曾在南 四采 区 8 5 一 1 2 0 上 山l 号钻场 中采 甩了聚氨脂封 孔技 术． 钻 场 瓦斯浓度在抽 放初期仅 为1 5 嘶 ，而在相 当的抽放负 压条 件下 ，采用蜂窝泥 与速凝 膨 胀水 泥卷联台封 孔的5 - , ． 6 号钻场抽 放初 期为1 0 0 嘶，抽放2 个多月后瓦斯浓度还一 直保持在 1 0 0 嘶 见表2 逸说明本封孔工 艺较聚氯脂封 孔要 好 六、经济分析 本封 孔工 艺所需材料 均是成型 的，送 八钻孔时不易糊孔． 操作方便 ， 封一个钻场 两人仅需3 小 时 ；采用 常规黄泥 ，水 泥 砂 浆封一个钻场 ，两人需l 2 小时，提高工效 ■ ● ● ● l 维普资讯 裹2 封孔材料 考察地点 抽故时间 煤孔长 封孔长 抽放盘压 瓦斯浓度 扳压差 抽放量 d m m k Pa P a x 1 0 。 ‘ms ／ ■ 聚氨脂 南四一号钻场 初期 8 9 ． 5 5 3 3 3 1 5 4 4 1 ． 3 0 2 1 ． 3 3 蜂窝琵 南八六号钻场 1 8 2 3 ～ 3 5 2 6 7 1 0 0 2 5 4 ． 0 5 ． 3 6 蜂窝记 南八六号钻场 9 8 2 3 “ - 3 ． 5 2 6 7 1 O 0 3 4 3 ． 2 3 6 2 2 蜂窝诧 南八六号钻场 2 4 8 2 3 ～ 3 ． 5 2 ． 6 7 1 0 O 3 9 2 ． 盯 6 ． 6 5 蜂窝记 南八六号钻场 3 5 8 2 3 ～ 3 5 2 6 7 l 0 O 2 6 4 , ． F 8 5 4 蚌窝琵 甫八十五号钻场 6 2 1 4 8 3 ～ 3 5 2 6 F l 0 O 8 4 ． 5 3 9 ． 4 1 蜂窝记 南八五号钻场 6 4 1 4 8 3 ～ 3 5 2 6 F l 0 O 8 5 3 ． 1 8 9 8 1 4 倍 。 本工 艺封孔所 需材料费用 与常规法基 本 相 同，但人工 费用降低 。若 按 每 工 时 一 元计算 ，单 孔可省费 用1 ． 2 0 元。 。 七 、结语 1 ． 蜂窝泥 与速凝膨胀水 泥卷联合封孔 工 艺是一种新型 的 值 得推广 的 封 孔技 术 。 2 ． 该工艺具有封孔 前材料 均已成型不 需混合的特点 ，它们在 送人钻孔 时不易糊 孔 操作简便 ，减轻 了工 人 的劳动强度 ， 工人乐 意接受 。 3 、封孔严密 ，没有漏气现 象 ，抽 放 钻孔沿 程封 堵密实 ，不会 出现 中间空的现 象；水 泥卷具有膨胀能力 ，蜂 窝泥内湿外 千 ，能堵住 最 易漏气的钻 孔壁 和插 管壁 之 间的 间隙 ，圆木塞可进一 步提高 密实性 4 增加 纯瓦斯 抽放量 ，每钻场 可 增 加5 ． 8 l 3 1 O - 4 1 0 ． 7 0 9 1 O - 4 m0 ／ s 。 5 、该工艺 封孔所需时 间短 ，较 常 规 工艺提高工 效4 倍 ，单孔节省费用 1 ． 2 0 元 ． 参加本 项I作人 员有 广 东煤炭研究所李萍丰李峰 梅 田矿务局唐 恩志 梅 田三矿一 黄炳南 ，孙 育新 ，成征 南 郭汉松 等 执笔李萍 丰 责任 编辑王 玉衡 ⋯⋯⋯‘‘0‘ ‘ ‘00 0 ‘0 ⋯⋯⋯●⋯● ●⋯⋯⋯⋯●●●0⋯●●●⋯● ● ●⋯⋯● ●⋯● ⋯⋯●⋯‘ ● ⋯● ●●●⋯●● ● ● ⋯● ●● ● ⋯● 上接 3 3 页 客 观规律 。按照客 观规 律办 事 ，就 必然获 得 成功 。 否 则． 就将 受蓟 客观规律 的惩罚． 正规循环 ，均衡生产 ．是 无 数矿 山工 作者长期探索，并用生命换来的宝贵经验 规律 ．也是 今天许多人追求 或期望达 到 的 目标 ．然 而 ．创水 平不仅末尊重 这一 来之不 易的经验 反 而希 望不 受这一规律 的约束就能创 出高水 平 ，其结果 ，必然 危 及安全生产 ，倍 尝违 背规 律 的代价 。 正规循 环 、均衡生产 ．这 既是 治矿 规 律．也是安垒生产规律。是不能违背的。 责任 骗辑王 玉衡 l 5 维普资讯