中心分流囊袋式注浆封孔技术研究及应用.pdfVIP

2014年第 11期 中州煤炭 总第227期 中心分流囊袋式注浆封孑L技术研究及应用 闰本正，王 峰 (河南能源化工集 团研究院有限公司 瓦斯防治所 ，河南 郑州 450046) 摘要 ：瓦斯抽采钻孔 的封孔质量 问题是影响煤层瓦斯高效抽采 的主要因素。为提高钻孔封孔质量 ，河南能源 化工集 团研究院与河南理工大学研发 了中心分流囊袋式注浆封孔技术，并在九里 山矿进行 了现场应用。结 果表 明，该封孔技术可有效充填钻孔周 围煤壁裂隙，充填漏气通道 ，注浆材料凝 固后有较强的支护强度 。对钻 孔起到了支撑作用 ，避免钻孔收缩变形产生漏气通道 ，从而实现 了高浓度抽采 ，抽采3个月后 ，囊袋式注浆封 孔平均浓度为44．0％，较原有封孔技术提高 了123．4％。 关键词 ：瓦斯抽采 ；中心分流 ；注浆封孔；高压囊袋式 中图分类号 ：TD712．6 文献标志码 ：B 文章编号 ：1003—0506(2014)l1—0061—03 面 。 1 矿 井概 况 矿井可采煤层为二叠系山西组二．煤 ，煤层赋 九里山矿位于焦作矿 区东部 ，太行 山南麓 ，西距 存较稳定 ，结构简单 ，厚度0．92—8．13m，平均厚度 市区 18km。井 田西起 11勘探线与演马庄矿相邻 ， 5．15ITI，倾角 9。～18。。煤层无 自燃倾 向和煤尘爆 东以北碑村断层为界与古汉 山井 田相连 ，北起煤层 炸危险。 隐伏露头，南抵 西仓上断层 ，井 田走 向长 4．2～5．3 矿井水文地质条件极复杂 ，与矿井充水有直接 km，倾斜宽 3．0～4．2km，井田面积 17．5km 。 关系的含水层 自上而下分别是 ：第四系砾石含水层、 九里山矿始建于 1970年 7月 ，1983年 4月 30 二叠系砂岩含水层 、石炭系太原组石灰岩含水层 、奥 日简易投产 ，设计生产能力90万 t／a，核定矿井生产 陶系灰岩含水层 ，含水层水位高 ，隔水层薄 ，自1982 能力 100万 t／a。2010年底剩余可采储量 6452万 年以来 ，共发生突水 56次。矿井涌水量最大时高达 t，矿井服务年限为41a。矿井为立井两水平上下山 104m ／min，在实施注浆堵水 以前 ，平均涌水量高达 开拓方式 ，一水平大巷标高为 一225m，二水平大巷 80m ／min。 目前 ，矿井正常涌水量 45m ／min，最大 标高为 一450m。一水平共有轨道运输大巷、胶带运 涌水量 105m ／min。 输大巷 、流水大巷 3条巷道 ，全部布置在煤层顶板 2 钻孔封孔现状及存在的问题 中，与煤层法线距离为 l0～15ITI。二水平大巷有 2 条巷道 ，其中 1条为轨道运输大巷 ，l条为胶带运输 九里山矿巷道抽采钻孔现主要采用聚氨酯 +高 大巷 。 水充填 甲、乙料两堵一注带压封孔工艺 ，经调查分 矿井经过多年开采 ，一水平上山采区基本采完 ， 析 ，该工艺所封钻孔存在抽采效果差 、封孔工艺复 仅剩下西翼 的 l4、12采区 ，下 山采 区划分 l5、l6采 杂、需二次封孔 、钻孑L有效率低等问题。 区，目前矿井安排 14、15、16共计 3个生产采 区，维 考虑产生这些问题的原 因主要有 2个 ：①两端 持矿井正常生产接替。矿井主要采煤方法为走向长 聚氨酯形成的封堵强度低 ，后期注入水泥时难 以产 壁倾斜分层开采 ，全部垮落法控制顶板 。现有 3个 生足够 的注浆压力 ，水泥难 以挤入煤壁裂隙进行封 采煤工作面，包括 1个综采工作面和 2