囊袋式注浆封孔法在本煤层瓦斯抽放封孔中的试验应用.pdfVIP

煤矿现代化 2013年第6期 总第117期 囊袋式注浆封孔法在本煤层瓦斯抽放封孔中的试验应用 李付涛。申晋伟 (山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司通风处，山西 晋城 048006) 摘 要 文章通过对囊袋式注浆封孔和聚氨酯封孔在岳城矿瓦斯抽放中的试验应用对比分析，认为 囊带式注浆封孔法在应用效果和经济效益上均具有明显的优势，具有很好的推广应用价值。 关键词 囊袋式注浆封孔 ；聚氨酯封孔 ；瓦斯抽放 中图分类号：TD265．4+1 文献标志码 ：B 文章编号：1009—0797(2013)06—0012—02 一 般情况下，多数钻孑L从联管抽放到采煤到位， “瓦斯抽放钻孔难以实现注浆封孑L的问题”。这种封 往往需要一年甚至更长的时间，过早的关闭低浓度 孑L方法，一方面能使钻孔周围的裂隙得到充填，消除 钻孔，钻孔的有效抽放时间就会缩短，煤体 内的瓦斯 开孑L时形成的漏气通道 (裂隙)，即消除初期漏气通 抽出量就会大大降低，这对后期采煤是十分不利的， 道；另一方面能使钻孔得到可靠的支护，保证钻孔的 存在着很大的安全隐患。所以，提高本煤层钻孔的封 稳定 ，使钻孔周围不再产生新的漏气通道(裂隙)，即 孔质量，是提高瓦斯抽放浓度和提高瓦斯抽放效率 避免后期漏气通道的产生和发展。 的关键 ，同时也是减少后期采煤事故隐患、保证生产 囊袋式注浆封孔法的关键技术是一个孔 内一次 安全重要的一环。 性囊袋注浆装置。该装置通过两个囊袋封堵一段钻 国外为解决煤层瓦斯抽放钻孔的封孔质量 ，一 孔，两个囊袋之间有一段塑料管 ，塑料管上开设有钻 般采用注管封孔法，正如成庄矿 、寺河矿现行千米钻 孑L注浆 口，通过钻孔注浆 口向两个囊袋之间的钻孔 机采用的封孑L方法。注管封孔法操作过程复杂，封孔 注浆，并形成注浆压力使浆液向钻孔壁裂隙渗透。结 代价甚高，封孔成本数干元，对国内煤层钻孔的封孔 构原理如图 1。 而言是不实用的。为了提高国内本煤层瓦斯抽放钻 孔封孑L质量，同内研究开发了多种封孔方法，比如稠 水泥封孔 、胶皮封孑L器封孑L、混合水泥浆封孑L、注水 封孑L、压气封孔等(目前较为普遍采用的是聚氨酯等 发泡材料封孑L法)，但这些封孑L方法的效果均不太理 想。拿聚氨酯发泡材料封孔来说，由于发泡材料抗压 1一复合囊袋 ；2一塑料 出浆管；3一钻孔注浆 阀；4一囊袋注浆阀； 强度低 、可压缩量大，不能有效抗拒地应力，致使钻 5一注浆管；6一塑料堵头件；7一封孔抽放管；8一浆液渗透区 孔变形严重 ，使钻孔周围产生大量的裂隙漏气通道， 图 1 囊袋式注浆封孔法原理 图 所以瓦斯抽放的浓度很不理想。晋煤集团在各生产 囊袋式注浆封孑L装置 由复合囊袋、双抗塑料 出 矿井瓦斯抽放作业过程中，对膨胀水泥砂浆、聚氨酯 浆管、钻孔注浆阀、囊袋注浆阀、塑料抽放管等组合 都进行了大量的试验，封孔困难 、漏气严重问题是困 而成。施工时利用注浆泵，将现场配置好的水泥注浆 扰各矿井瓦斯抽放过程中的一个长期的、难 以克服 材料，先通过注浆管泵注入囊袋 中，囊袋充浆后膨胀 的难题。为了从根本上改进瓦斯抽放工艺，进一步提 封堵钻孔以控制浆液的乱流，而后注浆材料经钻孔 高瓦斯抽放效率，通过对国内外研究开发并实际应 注浆阀向钻孑L壁隙注浆。注浆压力达到设定压力后 用过的多种封孔方法进行了分析、比较，采用了实验 注浆管 自动与囊袋式注浆封孔装置脱离。浆液在注 效果较好的由河南理工大学发明的 “囊袋式注浆封 浆压力作用下封闭钻孔周围的裂隙，起到封堵初期 孔装置及封孑L方法”