抽采钻孔“三堵两注”固-液两相封孔技术

一、“三堵二注”封孔
瓦斯抽采钻孔采用“三堵二注”封孔技术，封孔长度不小于10米，封孔管选用ø50mm 的PVC管（抗静电、阻燃），注浆管及排气管选用ø16mm的铝塑管，封堵材料选用新型合成树脂（袋装、瓦斯抽放专用）。

封孔方法如下图所示，具体步骤如下：（1）在封孔前，先用封孔管进行透孔，如发现有塌孔、煤粉堵塞钻孔现象，需用钻机把钻孔内煤粉透出来，然后再进行封孔。

（2）封孔管不得少于5根（封孔管每根3米，第一根为花管，后四根为实管），封孔管之间用内丝接箍连接，实管外露不得超过300mm。

（3）使用水泥对钻孔孔口进行固孔，以稳固封孔管。

（4）连接注浆泵，待注浆料调匀后进行注浆，注浆完成后拆除注浆管。

图1 封孔方法示意图
二、钻孔封孔安全技术措施
1、瓦斯抽采钻孔施工完成后，需及时进行封孔，封孔质量必须符合规定，以提高抽采效果。

2、封孔作业必须由跟班队干或班组长在现场进行统一指挥。

3、作业前，由班组长对工作地点的顶板、煤壁、瓦斯及支护情况进行全面检查，确认无危险后，方可进行作业。

4、在封孔前，先用封孔管进行透孔，如发现有塌孔、煤粉堵塞钻孔现象，需用钻机把钻孔内煤粉透出来，然后再进行封孔，以减少钻孔内的煤粉量。

5、注浆泵需安放在地上并固定好，注浆料调匀后方可注浆，待排气管内返浆后，停止注浆泵运行，完成注浆封孔作业。

6、注浆完成后，必须用清水对注浆泵、注浆管进行清洗，防止遗留水泥堵死注浆设备，并将注浆泵移至安全地点妥善放置。

7、如进行高空作业，必须按相关规定使用好梯子、保险带。

如需使用脚手架，必
须将脚手架安设牢固。

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抽采钻孔封孔安全技术措施编制单位：通风区编制人：编制时间：2020年月日煤矿措施审核意见钻孔瓦斯抽采效果的好坏，除了钻孔的合理布置，主要是钻孔的封孔质量。

为解决瓦斯抽采钻孔封孔漏气，规范封孔注浆程序，保证钻孔封孔质量，特编制本安全技术措施。

一、产品概况：采用新型囊袋式“两堵一注一排”封孔工艺，即使用河南晋益通科技有限公司生产的“FKJW-50/0.8”型矿用封孔器，根据所需封孔长度，通过一根注浆管利用注浆泵注入“FKZY-1型封孔材料”浆液先快速密封两端囊袋，待两端囊袋膨胀后，当注浆压力达到0.6MPa时，注浆管路预留的爆破阀门自动爆破，此时浆液自行向两囊袋中间注入（两端封闭以后，为了使封孔中间段空气跟水分排除保证无裂缝、无空隙，加设一根渗透管做滤气滤水渗透处理），直至注浆压力达到1.0 MPa以上停止注浆，从而实现多层带压封孔，此时钻孔空间及周围裂隙可可得到有效密封，瓦斯通过抽放管路进行抽放。

二、产品结构：抽放瓦斯用注浆封孔器主要由注浆管、单向阀、爆破阀、囊袋、堵头、快速接头、渗透管等构成。

三、工作原理：通过压力使两个囊袋先后注浆，达到钻孔里外封堵，从而实现钻孔全面多层注浆密封。

四、操作使用步骤：1 .准备气动注浆泵、风管、水管、封孔器、封孔材料、瓦斯抽放管；2 .将瓦斯抽放管穿入封孔器中并用胶带固定；然后将封孔器与抽放管一并插入钻孔内；孔口预留20-30cm抽放管，以便与抽放管路连接。

3 .将封孔器与注浆泵出浆口连通；4 .注浆泵连接风源，调节风压表至0.2MPa~0.4MPa，打开气动搅拌器，水与封孔材料加入搅拌桶内，搅拌均匀后开启注浆泵阀门进行注浆，5 .注浆开始约3~5分钟囊袋膨胀起来使两端封严，压力表至0.6MPa爆破阀打开，爆破阀打开后，压力降低自动往中间段注浆，注浆过程封孔管返清水出来为正常现象（滤水滤气），观察压力表至0.8MPa以上，关闭注浆泵阀门，注浆完毕。

6 .打开泄压阀，断开注浆管并折住防止将夜倒流，清洗注浆泵，封孔结束。

煤孔封孔技术要求
1）抽采钻孔封孔采用“两堵一注”的封孔方式。

2）封孔时，封堵段长度不少于1m，封孔段长度不少于8m。

3）封孔管长度不小于18m，封孔时最里端应为花孔管，长度为3m。

第一道药剂（4袋袋式固特捷封孔药剂）捆绑在距离花管2m的位置，第二道药剂（2袋袋式固特捷封孔药剂）捆绑在距离孔口2m 的位置，同时向孔内下一根注浆管，注浆管出液口要超过第二道药剂封堵段1m—2m。

铝塑管外露长度不超过500mm，封孔管外露孔口长度为150mm—300mm。

穿层孔封孔技术要求
1）抽采钻孔封孔采用“两堵一注”的封孔方式。

2）封孔时，封堵段长度不少于1m，封孔段长度不少于5m。

3）当岩孔长度小于15m时，封孔管长度应为全孔深，封孔时最里端应为花孔管，长度为3m。

第一道药剂（4袋）捆绑在距见煤点2m的位置，第二道药剂（2袋）捆绑在距孔口1m的位置，同时在封孔管上捆绑1根铝塑管，长度要超过第二道药剂2m，铝塑管外漏孔口长度不超过500mm。

4）当岩孔长度大于15m且全孔深小于30m时，封孔管长度应为全孔深，封孔时最里端应为花孔管，长度为3m。

第一道药剂（4袋）捆绑在距孔口10m的位置，第二道药剂（2袋）捆绑在距孔口1m的位置，同时在封孔管上捆绑1根铝塑管，长度要超过第二道药剂2m，铝塑管外漏孔口长度不超过500mm。

5）当全孔深大于30m时，封孔管长度为30m，封孔技术要求按“当岩孔长度大于15m且全孔深小于30m时”执行。

矿用带压囊袋式三堵两注封孔器工作原理
矿用带压囊袋式三堵两注封孔器是一种常用于矿井封孔的装置，其工作原理如下：
首先，囊袋式封孔器由一个带有中间活塞的囊袋组成。

囊袋式封孔器通过囊袋与矿井井壁接触实现封孔功能。

囊袋的外部插入矿井井筒，与井孔壁面接触。

其次，囊袋内部空间被分为两个部分，分别是上部空间和下部空间。

上部空间通过一个称为上下活塞的活塞与下部空间隔开。

上部空间内的压力通过管道与注水泵相连接。

然后，当需要进行封孔操作时，注水泵开始注入水或其他流体介质到上部空间，使上部空间内产生一定的压力。

上下活塞的上升和下降受到上部空间和下部空间压力差的作用。

接着，当囊袋与井筒壁面接触时，上下活塞受到上部空间和下部空间压力差的作用，囊袋内部的水压力会将囊袋与井筒壁面贴合在一起。

这样就实现了囊袋式封孔器的封孔功能。

最后，当需要解除封孔时，只需将注水泵停止注水，上部空间压力减小，囊袋失去压力支撑，上下活塞会下降，囊袋与井筒壁面分离。

这样就实现了封孔器的解封功能。

总之，矿用带压囊袋式三堵两注封孔器通过注入流体产生压力，使囊袋与井筒壁面贴合，在矿井封孔操作中起到有效封堵作用。

钻孔封孔及接抽管理制度第一篇：钻孔封孔及接抽管理制度钻孔封孔及接抽管理制度钻孔打钻结束在进行接抽的过程中，经常出现瓦斯超限情况，为了安全操作，特制定以下安全技术措施：1、所有施工的抽采钻孔必须及时联接入抽采系统进行抽采，报废、失效钻孔必须及时封闭或填实。

2、封孔应采用聚氨脂等材料，禁止采用黄泥封孔，钻孔密封深度不得小于5米。

3、抽采钻孔必须设置检查瓦斯浓度的气孔，安设控制阀门，必须按设计安设孔板流量计或其它形式计量装置。

4、所有抽采钻孔封孔时，孔口不得使用导电材质。

5、抽采钻孔容易塌孔、堵塞时，封孔时钻孔内应采取加装筛孔管等措施。

瓦斯抽采孔不得随意拆除，确需拆除时必须经通风科批准。

6、钻孔孔口必须安设“气水分离器”，气水分离器两端要用胶皮封严，上部接抽放管保持连续接抽。

7、钻场封孔作业时，不允许进行其它工作。

8、钻场终孔进行封孔前，必须切断钻场及钻孔回风流所涉及到的电源。

9、封孔钻场由瓦斯员巡回检查瓦斯；当班班长用便携式瓦斯报警仪，悬挂在规定位置并连续检查瓦斯；钻场内安装瓦斯监控探头；瓦斯浓度超过0.8%时，停止工作，撤除人员，切断电源，并报告矿调度室。

10、接抽钻场内必须保证风量足够、风流稳定，瓦斯浓度不超过0.8%，并配备适当挡风帘。

11、终孔的钻孔必须及时封堵，严禁钻孔向钻场内排放瓦斯。

12、封孔接抽操作人员不准正对导管和孔口站立。

钻13、孔充填材料未凝固，封孔导管不紧固，不准非封孔人员进入钻场。

14、抽采钻孔开始施工时，抽采支管必须接到280支管汇流器上，确保钻孔能及时接抽。

15、封孔接抽人员配戴的矿灯必须保证防爆性能完好，封孔接抽操作时，要避免开关、敲打、撞击产生火花。

16、封孔导管必须使用“双抗”（阻燃、抗静电）PVC管。

导管长度不小于6m，封堵严实的长度必须确保在5m以上。

17、接抽的支管吊挂或支撑必须在顶帮稳固的位置。

钻孔接抽完毕，打开阀门检查接头和管道，严密不漏气，瓦斯浓度稳定15分钟以上，同时向通风科和抽放队汇报后，方可离开。

《关于下发《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范(试行)》的通知[1]》第一篇：关于下发《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）》的通知[1]焦煤办字…xx‟476号关于下发《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）》的通知焦煤集团所属各抽采矿井：为推广抽采钻孔带压封孔研究技术成果，规范钻孔带压封孔工艺现场操作，实现煤层瓦斯高效抽采，根据焦煤集团矿井实际，经研究特制定了《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）》。

现予以下发，望各抽采矿井认真贯彻执行。

xx年八月七日焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）为推广抽采钻孔带压封孔研究技术成果，规范钻孔带压封孔工艺现场操作，实现煤层瓦斯高效抽采，特制定《焦煤集团瓦斯抽采钻孔带压封孔技术规范（试行）》。

鼓励矿井根据具体情况对抽采钻孔封孔工艺进行优化创新，在未形成新的技术规范之前，抽采钻孔封孔暂按本规范执行。

1.引用标准（1）《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（2）《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》（3）《防治煤与瓦斯突出规定》（xx.8）（4）《河南煤业化工集团关于进一步加强防突工作的指导意见》（5）《焦煤集团瓦斯抽采管理规定》（xx年6月）2.适用范围本规范适用于焦煤集团所有矿井的顺煤层瓦斯抽采钻孔（以下简称“顺层钻孔”）和穿层瓦斯抽采钻孔（以下简称“穿层钻孔”）封孔。

未涉及的有关内容，参照相关行业技术标准或管理规定执行。

3.相关术语（1）封孔深度。

抽采钻孔内封孔材料充填段里端与孔口之间的距离。

（2）封孔段长度。

封孔材料充填段两端之间的距离。

包含封堵段和注浆段长度。

（3）封堵段长度。

封孔段两端首先封堵的聚氨酯化学材料充填段长度，用于注浆时的两端封堵。

（4）注浆段长度：封堵后进行注浆的有效封孔充填段长度。

（5）卸压带宽度：采动影响后巷道两帮形成的应力降低、裂隙发育的区域深度。

4.带压封孔技术规范4.1封孔参数确定（1）抽采钻孔封孔采用“两堵一注”的封孔方式。

第一章总则1.为夯实瓦斯抽采管理基础，规范瓦斯抽采管理，促进瓦斯抽采钻孔施工质量、瓦斯管理水平和瓦斯抽采效能提升，通过开展瓦斯治理“三化一工程”（抽采标准化、打钻视频化、计量精准化、一个钻孔就是一项工程）工作，达到强基础提效果，实现瓦斯治理根本好转，实现矿井高产高效, 为瓦斯利用创造条件，实施瓦斯发电，形成“以用促抽，以抽促用"良性循环。

根据相关法规规章标准、上级有关要求及外地瓦斯抽采管理实践经验，制定本实施意见。

2.瓦斯抽采应坚持“应抽尽抽、多措并举、抽、掘、采平衡”的原则。

瓦斯抽采系统应当确保工程超前、能力充足、设施完善、计量准确；抽采管理确保机构健全、制度完善、执行到位、监督有效。

3.义煤公司、矿井主要负责人为所在单位瓦斯抽采的第一责任人，负责组织落实瓦斯抽采所需的人力、财力和物力，制定瓦斯抽采达标工作各项制度，明确相关部门和人员的责、权、利，确保措施落实到位和抽采达标。

4.义煤公司、矿井总工程师对瓦斯抽采工作负技术责任，负责组织编制、审批、检查瓦斯抽采达标规划、年度计划、区域瓦斯治理方案、安全技术措施的落实、区域措施效果检验和抽采达标评判报告的审核工作；5.义煤公司“一通三防”副总经理，矿井防突矿长负责分管范围内瓦斯抽采相关工作的组织和落实。

6.通风处负责指导三化一工程的实施和组织验收考核。

7.安监局负责现场管理和计划、措施等落实情况的监督检查。

8.义煤公司及矿井的各职能部门负责人在其职责范围内对瓦斯抽采有关工作负责。

第二章抽采标准化一、工作面瓦斯抽采工程施工设计编制1.设计依据矿井瓦斯抽采工程设计、采区、工作面防突专项设计等。

2.设计说明书内容工作面概况、瓦斯抽采方法、抽采钻孔布置图、钻孔参数表（钻孔直径、间距、开孔位置、钻孔方位、倾角、深度等）、施工要求、钻孔（钻场）工程量、施工设备与进度计划、封孔方法与结构、连孔布置、管路及附属装置布置、计量装置布置、有效抽采时间、预期效果以及组织管理、需用图纸等。

瓦斯抽采钻孔主要封孔方法分析摘要：煤矿瓦斯抽采对于我国的抽采行业来讲很是常见，抽采主要以封孔为主要方式，而钻孔周围的缝隙范围探究不清晰，封孔的长度也很不明确，注浆的压强很低，经过多年对瓦斯治理技术的不断摸索、创新并吸取经验，总结出整个瓦斯治理工程最基础的就是“孔封严”，其中封孔是抽采效果和抽采质量关键。

文章主要对瓦斯抽采钻孔主要封孔方法进行了分析。

关键词：抽采钻孔；两堵一注；瓦斯浓度瓦斯治理工作是对事故进行防范的重要手段之一，同时瓦斯事故也是当前煤矿行业发展中出现影响最为严重的自然灾害之一。

对瓦斯进行抽采是对当前瓦斯含量高、涌出量大的最重要解决方式之一，因此我们更需要对这项工作的开展引起关注和重视，充分认识到这项工作对我们社会发展和煤炭行业进步的重要性。

在煤矿行业的发展过程中，对矿井瓦斯抽采效果造成影响的因素十分多样，其中比较典型的就是抽放钻孔的封孔质量问题，这一问题也是当前开展抽放工作最为基础的一个环节。

因此这也要求我们在工作过程中有效开展钻孔抽采的作用，从而达到最佳的抽采效果，为实现抽采工作的达标奠定有效帮助。

1 带压封孔基本原理煤层瓦斯抽采带压封孔技术，是基于采煤工作面煤壁内存在的应力扰动沟通裂隙，利用带压注浆方式来达到改变瓦斯抽采钻孔周围煤体特性和密封微孔裂隙的目的。

该技术利用注浆设备，以一定压力将浆液材料压注到瓦斯抽采钻孔封孔段空间及周围孔壁煤体扰动裂隙内部，浆液在注浆压力作用下，可以劈裂、扩展孔壁内煤体裂隙，充填孔隙和煤体凹凸面，增大浆液扩散范围；并在大渗透压力梯度作用下渗入煤体微裂隙内，并产生凝聚力，待浆液固化后，形成树枝状分布，并与煤体颗粒固体粘结在一起，以便彻底密封瓦斯泄漏通道。

具体工艺为：封孔前利用压风吹净孔内钻屑，然后将抗压无裂缝瓦斯抽采管放入抽采钻孔内一定深度，利用聚氨酯快速构筑抽采钻孔封孔段注浆空间。

待聚氨酯完全固化后，再通过孔口端预留注浆管利用压力可调双液风动注浆泵向封孔段密闭空间注入水泥浆，要求达到一定的注浆压力。

“三堵三注”新技术带压封孔工艺的研究与应用发布时间：2022-11-04T02:49:24.897Z 来源：《中国建设信息化》2022年13期作者：刘志良[导读] 分析原封孔工艺存在的问题，刘志良河南能源化工集团鹤煤公司双祥分公司河南 458000摘要：分析原封孔工艺存在的问题，论述“三堵三注”新技术带压封孔工艺原理、封孔流程及操作方法，主动支护式封孔原理，抽采浓度高、持续时间长、衰减慢等优点。

关键词：突出矿井三堵三注主动支护抽采效果1 引言预抽煤层瓦斯是降低突出危险区煤层瓦斯含量、防治煤与瓦斯突出的重要安全措施，是实现煤矿高效安全开采的重要基础。

随着矿井开采深度的增加，由于巷道受压变形严重，围岩裂隙、孔隙较发育，在巷道周围边形成的卸压带较深；同时在抽采钻孔施工过程中，对巷道及钻孔周围煤岩体产生损伤，在钻孔周边次生一些裂隙，如何选择合理的封孔工艺对瓦斯抽采浓度及抽采率至关重要。

2 主要内涵2.1钻孔封孔现状及存在问题河南能源鹤煤公司各矿井为煤与瓦斯突出矿井，矿井多数选择的底抽巷层位距离煤层底板10-15m，普遍存在巷道顶板岩性破碎成巷质量差的问题，原封孔工艺采用“两堵两注”，外囊袋距孔口之间有9米长的空间距离未封闭，造成抽采钻孔岩壁存在不同程度裂隙漏气现象，形成漏气通道，导致钻孔抽采浓度低、抽采效果差。

“三堵三注”带压注浆封孔工艺，一方面能使钻孔周围的裂隙得到充填，消除开孔时形成的漏气通道（裂隙），即消除初期漏气通道；另一方面能使钻孔得到可靠的支护保证，封孔段形成约20m的封堵段高应力区，使钻孔周围不再产生新的漏气通道，即避免后期漏气通道的产生和发展。

2.2 三堵三注”新技术带压封孔工艺原理“三堵三注”囊袋封孔器主要有里外两个弹性囊袋、滤布、PE硬管20m、滤布花管、φ16mm注浆管、异径管件、止回阀、快速接头、喉箍、袋装封孔胶等部件组成。

即：前两个囊袋为一级封堵，两个囊袋中间注浆段为二级封堵，前两级封堵也称为“两堵两注”；外囊袋与聚氨酯之间的封堵段为三级封堵。

钻孔封孔方法1、扩孔水泥封孔法，封长6m以上。

适合上行孔。

2、水泥袋式封孔法，封长6m以上。

适合所有角度孔。

3、聚胺脂缠绕封孔法，封长3m。

适合所有角度孔。

麻袋片＋聚胺脂麻袋片＋聚胺脂4、封孔质量也直接影响抽放效果的好坏，在实际抽放过程中常出现钻孔封孔长度不够、封孔不严密，造成通孔漏气现象。

因此必须切实改进封孔方式和方法，有效提高抽放效果。

下一步我们将改进封孔的方法，采用聚胺脂和注浆泵注水泥砂浆封孔，切实提高封孔质量，减少钻孔漏气现象。

改进后的裂隙带和本煤层封孔方法见下图：（1）施工本煤层钻孔中夹钻问题。

由于煤层松软，在施工钻孔时常常出现夹钻现象。

针对这一问题经过摸索研究采用矿井压风代替静压水排渣进行抽放钻孔施工，改进后，较利用静压水施工每班工作量提高50—80m，同时有效地防止了施工过程中出现夹钻杆、断钻杆事故，提高了施工效率。

2）抽放钻孔封孔漏气问题。

经过分析认为：出现漏气的原因为本煤层抽放孔采用原封孔灌注水泥封孔工艺,注进水泥浆后，在导流管、导气管或钻孔上部始终有一定的沉淀水存在，沉淀水被煤吸干后形成缝隙，在抽放时，就会出现漏气。

为了进一步解决抽放钻孔封孔问题，尝试灌注聚胺脂封孔，见下图，经过试验，封孔后打压可达到0.05—0.3MPa，抽放时瓦斯浓度为55—60%，最高可达到80%以上，而灌注水泥浆封孔的钻孔在抽放时瓦斯浓度为35—40%，通过以上结果对比证明采用灌注聚胺脂封孔工艺效果较好，初步解决了低透气松软煤层封孔问题。

）4、聚胺脂袋式封孔法，封长3m以上。

适合所有角度孔。

5、套管封孔法，封长30m以上，套管50m以上。

适合上行孔。

见图6所示为钻孔下套管和封孔工艺图。

这种钻孔的优点是钻机机械性能要求一般，象国产SGZ—ⅢA钻机就可满足要求，另外使用灵活方便，对井下钻场没有特殊要求，机动性较强，在钻孔下套管技术采用后大大提高了抽放效果和质量，也是井下煤层气开发的主要技术方法。

图6钻孔下套管和封孔工艺图2.3.5 顶板瓦斯道法6、机械压缩橡胶封孔法，封长3m以上。