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顺层瓦斯抽采钻孔封隔一体化封孔工艺研究

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（１，Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆＭｉｎｅ Ｇａｓ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００３７，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００３７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｅａｌｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｓｅａｍ ａｎｄ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ ｅｆｆｅｃｔ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ａｎｄ ｓｅａｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｗｉｔｈ “ｔｗｏ ｓｅａｌｉｎｇ ａｎｄ ｏｎｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ”．ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒ— ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｌｏｔｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａ ｓｅａｌｉｎｇ ａｎｄ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｅａｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｗａｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｔｈｕｓ ａ ｓｌｏｔｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａｐ— ｐｌｉｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｅａｌｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｅａｌｉｎｇ．Ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ａｉｒ ｌｅａｋａｇｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｒｅｈｏｌｅ， ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｌｅａｓｅｄ ｓｃｏｐｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｅ ａｉｒ ｌｅａｋａｇｅ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｔａｔｅｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｔｈｅ“ｓｅａｌｉｎｇ ａｎｄ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ” ｓｅａｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｈｅ ｒｅｌｅ— ｖａｎｔ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍ ｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｓｉｔｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ “ｓｅａｌｉｎｇ ａｎｄ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｉｎｔｅ— ｇｒａｔｉｏｎ” ｏｂｔａｉｎｅｄ ｇｏｏｄ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｅａｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｆ ｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒａｉｎｅｄ ｇａｓ ｗａｓ ２５％ ～ ３０％ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｅａｌｉｎｇ ｍ ｅｔｈｏｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍ ｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｃｏｕｌｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｄｅｃａｙ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒａｉｎｅｄ ｇａｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｇｏｏｄ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｅａｌｉｎｇ ｍ ｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｇｏｎｇ ｔｈｅ ｓｅａｍ ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ； ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｅａｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｔｒｅｓｓ；ｓｅａｌｉｎｇ ａｎｄ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ
（１．煤炭科学研 究总院，北京 １０００１３；２．瓦斯灾害监控与应急技术 国家重点实验室 ，重庆 ４０００３７ ３．中国煤 炭科 工集 团重 庆研究 院有 限公司 ，重庆 ４０００３７）
摘 要 ：为提 高顺层 瓦斯 抽 采钻孔 密封性 ，确保 瓦斯抽 采 效果 ，基 于 传统 的 “两堵 一 注”带压 注浆 封 孔 工 艺 ，结 合超 高压 水 力剖缝技 术 ，提 出封 隔一体 化封 孔 工 艺 ，即在 封 孔段 采 用割 缝 的方 式进 行 辅 助 封 孔 。通过 钻孔 应 力及 漏气形 式分析 ，研 究 了钻 孔周 边煤 体应 力分 布特征 及 卸压 范 围 ，确 定 了 ３类 漏气 通道 ；阐述 了封 隔一体 化封 孔 工 艺原 理 并确定 了相 关 工艺参 数 。现 场试验 结果表 明 ：采 用封 隔一体 化 封孔 的抽 采钻 孔取 得 了较好 的封 孔效 果 ，其抽 采 瓦斯 浓 度 比 同等 条 件 下 的 常规 封 孔 方 法提 高 ２５％ ～ ３０％ ，减缓 了抽 采 瓦斯 浓度 衰减速 率 ，为顺层 瓦斯抽 采钻 孔提供 了一种 良好 的封 孔 方法 。 关键 词 ：瓦斯抽 采 ；封ｑＬ＿ｒ－艺 ；钻 孔应 力 ；封 隔一体化 中图分 类号 ：ＴＤ７１２ 文献标 志码 ：Ａ 文章 编 号 ：０２５３—２３３６（２０１８）０５—０１ｌ４—０６
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｓｅａｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｗｉｔｈ ｓｅａｌｉｎｇ ａｎｄ
ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ａｌｏｎｇ ｓｅａｍ ＧＵＯ Ｌｉｎｄｏｎｇ ＇ ，ＺＨＡＯ Ｘｕｓｈｅｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇｊｉａｎｇ。 ，ＬＩＵ Ｙａｎｂａｏ。’。
第 ４６卷第 ５期
ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏ１．４６ Ｎｏ．５ Ｍ ． ｄｖ ２０１８
顺 层 瓦 斯 抽 采 钻 孔 封 隔 一 体 化 封 孔 工 艺 研 究
国林东 。，赵旭生 ，张永将 ，刘延保 ＇

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顺煤层瓦斯抽采钻孔封孔新工艺

顺煤层瓦斯抽采钻孔封孔新工艺

科技论坛顺煤层瓦斯抽采钻孔封孔新工艺臧广伟（龙煤集团佳木斯瓦斯地质研究院有限公司，黑龙江佳木斯１５４０００）现代化的工业，要求施工团队在施工过程中，必须通过一定的手段，使工程高效率的完成。

在瓦斯抽采工作中，要高质量的完成抽采工作，在施工过程中，就必须要做到抽采工艺的高质量。

其中，钻孔的质量将在很大程度上影响着整个抽采工作。

钻孔封孔不严密、不能耐压力，将造成抽采工作的负面效果。

因此，在进行钻孔封孔工作是，一定要严格执行国家规定的相关标准，不断完善目前瓦斯抽采工作中存在的不足。

下面将结合具体实例对钻孔封孔新工艺做出讨论。

１矿井的实际情况Ｈ煤矿某机巷，条带标高５３２．９－５４５．８ｍ，根据钻探及三维地震勘探资料分析，该区段地质条件简单，工作面位于王楼背斜北翼，背斜轴向ＮＷＷ，向ＳＥＥ倾伏，与地层走向基本正交。

煤岩层倾向ＳＥ，倾角６°￣９°，平均５°；工作面走向长１２００ｍ，倾向长１６８ｍ。

工作面外围发育有７３断层，且受王楼背斜影响，预计工作面内小构造较为发育，局部存在瓦斯富集区。

７２煤层具有煤与瓦斯突出危险性，实测７煤层最大原始瓦斯含量为１１．２ｍ３／ｔ，瓦斯压力为２．６ＭＰａ。

２瓦斯抽采的传统工艺传统的瓦斯抽采工艺，由于其本身具有构造等的缺点，不利于抽采工作的高效、安全进行。

２．１将ＰＥ管上用硬质材料固定一个编织袋，编织袋应放在距ＰＥ管里侧２ｍ左右的地方。

２．２把一个直径为４ｃｍ，长为２ｍ的铁管和一个直径为４ｃｍ，长为１６．５ｍ的软管固定在封孔管外侧。

在封孔管孔１．３ｍ处，固定一个０．５ｍ的海绵挡板。

２．３向ＰＥ管上的编织袋内注入黑聚氨酯和白聚氨酯。

并用１ｍ长的快感水泥堵住封孔管的入口，将其在孔口封堵严密，使其与之前注入的黑聚氨酯和白聚氨酯之间，形成一段密闭的空间。

２．４将速凝膨胀封孔剂和水按１：１的比例充分混合，用风动注浆泵连接注浆管注入钻孔内，待回浆管回浆时，将回浆软管扎接堵死后继续注浆，直到注不进浆液为止。

顺煤层瓦斯抽采钻孔封孔新工艺

顺煤层瓦斯抽采钻孔封孔新工艺

第43卷 第3期 煤田地质与勘探Vol. 43 No.32015年6月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Jun . 2015收稿日期: 2013-12-20作者简介: 李孜军(1967—)，男，湖南醴陵人，博士，副教授，博士生导师，从事矿山火灾防治与安全科学等科研和教学工作. E-mail ：897388486@引用格式: 李孜军，陈艳丽，朱壮观. 顺煤层瓦斯抽采钻孔封孔新工艺[J]. 煤田地质与勘探，2015，43(3)：115–117.文章编号: 1001-1986(2015)03-0115-03顺煤层瓦斯抽采钻孔封孔新工艺李孜军1，陈艳丽1，朱壮观2(1. 中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083; 2. 淮北矿业有限公司祁南矿防突区，安徽 宿州 234000)摘要: 瓦斯抽采效果在很大程度上取决于封孔方法和封孔质量。

针对祁南矿原有封孔工艺封孔深度不够和材料本身的弱点，对钻孔封孔原有的工艺进行了改进。

通过增加封孔深度、采用新式封孔材料等，避免了短路风流，减轻封孔管路中负压的消耗，并使抽采瓦斯的体积浓度提高了25%~50%，提高了生产效益。

关 键 词：瓦斯抽放；顺层抽采；封孔工艺中图分类号：TD712+.6 文献标识码：A DOI:10.3969/j.issn.1001-1986.2015.03.024 Hole sealing method of bedding gas drainage boreholeLI Zijun 1, CHEN Yanli 1, ZHU Zhuangguan 2(1. School of Resources and Safety Engineering , Central South University , Changsha 410083, China ;2. The Gas Outburst Prevention Department of Qinan Coal Mine , Huaibei Mining Co., Ltd , Suzhou 234000, China ) Abstract: The gas extraction effect largely depends on hole sealing method and hole sealing quality. Aiming at the insufficient sealing depth and weakness of sealing materials of the existing sealing technology in Qinan, improve-ment measures were put forward for the exiting sealing technology. Through increasing sealing depth and adopting new sealing materials, the measures avoided short circuit air flow, reduced the consumption of negative pressure in pipeline, and made the gas extraction concentration increased by 25%~50%, eventually improving the production efficiency, and providing security for later coal mine production. Key words: gas drainage; bedding extraction; hole sealing technology在抽采瓦斯过程中，钻孔封孔质量的好坏是决定抽采效果的关键，钻孔封孔不严、不耐负压都会对抽采效果造成很大影响。

“抽采钻孔封孔工艺”研究实施方案

“抽采钻孔封孔工艺”研究实施方案

四、方案主要研究、实验内容及目标：
经过对不同孔型（包括上向孔、下向孔、平孔；穿层孔、顺层孔；巷道超前应力破坏带孔和两帮应力破坏带孔）、采用不同封孔工艺和方法（机械封孔、水泥砂浆封孔、膨胀水泥封孔、玛骊散或A、B济等化学物封孔）试验探索，根据其封孔效果，制订其工艺操作流程，封孔基本参数及有关管理制度。同时，要对抽放时间较长和位于采动卸压带的瓦斯要实施二次封孔技术，其技术参数及封孔也要制定出相应规定要求。目标要求：单孔抽放浓度全部达到30%以上，孔口负压不低于13Kpa，单孔抽采时间不能小于7天。
1-煤层钻孔，2-抽采管，3-阀门，4-一次封孔段，5-微细膨胀粉料，6-孔（裂）隙群，7-煤体，8-马丽散堵封，9-粉料输送管
5、马丽散、水泥砂浆（水泥石膏砂浆）二次封孔法
预埋预埋PVC管10米，其中筛管2米。前期一次封孔采用马丽散或罗克休封孔3米，当抽放瓦斯浓度下降到40%时采用二次封孔。
封孔分为三种：
①、水平孔封孔方法：在注浆管处用马丽散堵封，从注浆管处注浆，至排气管中出浆为止。
②、下行孔封孔方法：直接注浆，直至水泥砂浆（水泥石膏砂浆）从注浆管上端流出为止。
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3
八、成立课题领导小组及课题组
成立贵州湾田煤业集团“抽采钻孔封孔工艺”课题领导小组
组 长：李西京、张华伟
副组长：罗勇、袁子其、段俊红、
成 员：胡正坤、王晓兵、李继新、刘银智、欧阳志平
课题小组：
组 长：张华伟
副组长：胡正坤、李继新
成 员：通风科、瓦斯治理工程队、地测组、生产科课题小组办公室设在通风科，由欧阳志平任办公室主任。
3、封孔器封孔法
选用目前国内较为稳定有效的封孔器
1）CKF－I型快速瓦斯封孔器
具有重量轻、速度快、操作简便的特点，后期实现深孔欲裂爆破，增加抽采效果，但爆破须严格按安全规程要求执行。
瓦斯抽采钻孔封孔与联孔接抽技术标准(探究)

瓦斯抽采钻孔封孔与联孔接抽技术标准(探究)

瓦斯抽采钻孔封孔与联孔接抽技术标准1范围本标准基于自身工作经历及行业有关标准总结归纳，标准规定了瓦斯抽采钻孔的封孔和联孔接抽的技术标准。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

AQ 1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范GB 50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范3术语和定义3.1封孔段长度封孔充填材料所占据的有效长度。

3.2封孔深度封孔段最里端至孔口的距离。

3.3联孔将封孔后抽采钻孔封孔管连接瓦斯抽采管路的过程。

4封孔技术要求4.1瓦斯抽采钻孔封孔一般宜采取充填式封孔，也可采取其它经试验证实有效的工艺和材料封孔。

瓦斯抽采钻孔封孔管和内置筛孔管宜采用具有一定抗压强度的煤矿许用聚合材料管，采煤工作面顺层钻孔封孔管及内置筛孔管不应采用金属材质，不影响采掘作业的钻孔封孔时，孔口段可采用金属管路。

4.2普通钻机钻孔封孔管直径不小于φ50 mm，定向钻机长钻孔封孔管直径不小于φ108 mm，特殊钻孔封孔管直径由各单位根据需要自行确定。

4.3巷道内顺煤层钻孔、岩石钻孔封孔管外露长度应在100mm~300mm之间。

4.4瓦斯抽采钻孔的封孔深度和封孔段长度应根据煤岩强度、卸压带宽度、裂隙发育程度、抽采负压等试验论证确定。

缺少试验论证资料时，顺煤层钻孔封孔深度应为8m~15m，穿层岩石钻孔封孔深度应不小于8m，且封孔段长度应不小于3m。

4.5孔口应使用不燃性材料封堵，封堵长度不小于300mm。

5联孔技术要求5.1瓦斯抽采钻孔联孔材料应符合抗静电、阻燃、耐腐蚀的煤矿许用要求。

5.2瓦斯抽采钻孔宜采用专用联孔装置进行联孔，特殊情况下可采用符合煤矿井下使用的其它管路进行联接。

5.3抽采钻孔可以单个或多个并入汇流管后接入分支管路，接入时应先向下通过放水器，再向上连入分支管路，连接处应安设阀门。