囊袋封孔工艺细则

煤矿地质探放水是消除矿井水害，避免矿井水害事故发生的重要技术手段，而探水钻孔封孔长度长度合理确定以及采取有效的封孔工艺是保证探水施工质量的前提，本文以大同煤矿集团朔州煤电有限公司小峪煤矿为例，分析矿井在探水钻孔封孔期间主要存在的问题，并提出了囊袋式封孔工艺、煤屑量法确定封孔长度以及架设“L”钢棚对钻场煤壁进行维护。

1概述大同煤矿集团朔州煤电有限公司小峪井田位于大同煤田中部的东南边缘，地处怀仁境内，矿井设计生产能力为1.2Mt/a，矿井主采煤层为石炭系2#、3#、4#、5#、8#煤层，现回采煤层为一水平4#煤层，平均厚度为3.55m，本矿井水文地质条件简单,井田内无古窑水,接近河床的上层煤采空区会有少量积水，主要充水水源为顶板上覆岩层裂隙含水层及构造含水层，矿井采掘期间预计正常涌水量40～60m3/h，最大涌水量90m3/h。

为了防止矿井采掘工程施工中水害事故发生，小峪煤矿在回采工作面布置前以及巷道的掘进施工过程中通过布置探水钻孔进行水害防治，根据矿地测部分统计数据可知，2017年小峪煤矿共计施工427个探水钻孔，钻孔总长度为4.8万m，共计放水量达5754m3。

由于小峪煤矿探放水施工期间对钻孔封孔质量重要性重视不足以及封孔技术水平相对落后，钻孔封孔后在放水时经常出现钻孔四周煤壁渗水、孔口管窜动现象，其中在505皮带延伸巷1120~1510m以及1730~1940m段探放水施工中，因钻孔封孔不牢固造成三次钻孔突水事故，盘区被迫停产4天，部分机电设备淹毁，造成经济损失达92.43万元。

2探放水施工中主要存在的问题通过对探水钻孔施工、封孔工艺等观察研究发现，小峪煤矿探放水过程中主要存在以下几方面不足。

2.1钻孔封孔长度不足1）小峪煤矿探水钻孔封孔时，施工技术人员对钻孔封孔长度未进行严格计算验证，所有探水钻孔封孔长度确定为8m。

囊袋式“两堵一注”封孔工艺在煤矿地质探放水中应用王鹏江（大同煤矿集团朔州煤电有限公司，山西朔州038300）摘要：为了提高煤矿地质探水钻孔封孔效果，避免因封孔不牢固，造成放水期间煤壁出现渗水、孔口管出现窜动现象，导致重大煤矿突水事故发生，本人提出了探水钻孔囊袋式“两堵一注”封孔工艺，采用钻孔煤屑量法合理确定钻孔封孔长度，对钻场煤壁采取架设“L”型钢棚进行维护，并在小峪煤矿探放水施工中进行应用，实际应用效果表明，取得了显著成效。

钻孔封孔工艺一、下管流程方法一：1、将速封式注浆囊袋(8m)整体套入第二根Φ75mmPVC封孔管外（孔内第二根）。

2、缓慢向钻孔内推送第一根Φ75mmPVC封孔管直到第一根Φ75mmPVC封孔管末端所剩距离突出孔外100cm处开始对接第二根套入8m囊袋的Φ75mmPVC封孔管。

3、在第一根Φ75mmPVC封孔管的末端均匀涂抹胶水，然后迅速的将第二根套入8m囊袋的Φ75mmPVC封孔管与第一根相连接。

用3个管卡把囊袋固定在第一根Φ75mmPVC封孔管末端0.5m处，人工均匀用力向钻孔内推入固定好囊袋的两根Φ75mmPVC封孔管并把8m囊袋缓慢的向钻孔外端移动。

直到第二根套入8m囊袋的Φ75mmPVC封孔管末端所剩距离突出孔外100cm。

4、在第二根套入8m囊袋的Φ75mmPVC封孔管的末端均匀涂抹胶水，将第三根Φ75mmPVC封孔管与第二根Φ75mmPVC封孔管末端对接，两根管对接好后把囊袋向第三根管外侧移动同时把囊袋和PVC封孔管向孔内推送直到8m囊袋充分展开，人工均匀用力将3根PVC管推入钻孔内并将囊袋用3个管卡固定，严禁强塞。

5、根据防喷孔装置段直径确定囊袋尾部固定位置。

（1）防喷孔装置段直径≤200mm，则囊袋端头固定位置距孔口300mm 处；（2）防喷孔装置段直径＞200mm，则囊袋端头固定在孔径≤200mm 往里100mm 处。

方法二：1、取三根完好的Φ75mmPVC封孔管，并且管内无杂物。

2、将三根Φ75mmPVC首尾相连，首尾连接处内部均匀涂抹胶水，外部用胶带缠好。

3、把速封式注浆囊袋(8m)套在Φ75mmPVC封孔管上充分展开，囊袋首部用3个管卡把固定在第一根PVC封孔管末端0.5m处，囊袋尾部用3个管卡把固定在第三根Φ75mmPVC封孔管末端0.5m处。

4、人工均匀用力将封孔囊袋送入钻孔内，严禁强塞。

5、根据防喷孔装置段直径确定囊袋尾部固定位置。

（1）防喷孔装置段直径≤200mm，则囊袋端头固定位置距孔口300mm 处；（2）防喷孔装置段直径＞200mm，则囊袋端头固定在孔径≤200mm 往里100mm 处。

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。

屯兰矿囊袋式封孔器使用情况我队在18208轨道巷、南翼下煤回风和12505胶带巷（右手帮）抽采钻孔使用西山煤电（集团）万隆通产分公司生产的新型封孔器囊袋式带压注浆封孔器进行封孔，封孔以来其抽采效果非常明显。

1、以抽采队日常对18208轨道巷、南翼下组煤回风巷及12505胶带巷（右手帮）双囊袋式、聚氨酯封孔钻孔抽采情况为参考，其聚氨酯封孔和双囊袋式带压封孔浓度效果对比如下:(1)聚氨酯封孔和双囊袋式带压封孔浓度效果对比如下:双囊袋式注浆封孔抽采钻孔情况102030405060708090 5.155.225.296.56.126.196.267.37.17.177.247.31日期瓦斯浓度%(2) 南翼下组煤回风巷聚氨酯封孔和双囊袋式带压封孔浓度效果对比情况如下:双囊袋式注浆封孔抽采钻孔情况10203040506070807.37.97.157.217.27日期瓦斯浓度%(3) 12505胶带巷（右手帮）聚氨酯封孔和双囊袋式带压封孔浓度效果对比情况如下:12505胶带巷（右手帮）抽采情况表1020304050607011.811.1511.2211.2912.512.1112.1512.2212.291.51.121.191.262.3日期瓦斯浓度%通过对以上各点的观测统计分析，其在18208轨道巷抽采效果尤为明显，目前随着工作面的回采，已对钻孔进行拆除，在对12505胶带巷（右手帮）钻孔抽采期间利用聚氨酯封孔初期浓度30%左右，三个月后的平均浓度25%左右，浓度衰减了5%左右。

双囊袋式封孔技术在封孔初期浓度达到55%左右，一个星期左右后能达到57%左右，三个月后浓度还在65%左右。

双囊袋式注浆封孔比聚氨酯封孔初期浓度提高20%左右，三个月后提高40%左右，浓度衰减情况明显减缓。

双囊袋式注浆封孔与聚氨酯封孔钻孔对比图102030405060708090 5.155.225.296.56.126.19 6.267.37.17.177.247.31瓦斯浓度%2、存在优缺点优点：1、双囊袋式注浆封孔器封孔对钻孔进行封孔时，其封孔深度深12-15m，而目前我矿聚氨酯封孔深度为8m，后者对煤层酥软等地质因素复杂的钻孔更能提高封孔质量，杜绝了抽采过程中煤壁等漏气造成钻孔抽采效果差的因素；2、双囊袋式注浆封孔器封孔不需要额外对Ф113mm的钻孔深度扩孔，有利于降低我矿打钻成本，减轻了打钻工作量、提高了工效；3、双囊袋式注浆封孔工艺比普通封孔工艺在抽采上效果好，提高了抽采效果，有效地控制了本煤层瓦斯大量向外涌出。

囊袋封孔、注浆操作规范一、囊袋封孔标准1.防止囊袋划破：⑴退钻前，必须空转排渣至少15min，将钻孔内煤（岩）渣清洗干净；⑵封孔管下到位后，才能施工下一个钻孔。

2.打开封孔器，检查囊袋有无破损，管箍是否压紧，单向阀是否完好，注浆管堵头是否堵死。

3.将囊袋封孔器绑扎在封孔管上并串入钻孔中。

先将囊袋捋顺好并注意单向阀与φ40管的连接位置，防止向孔内送的时候发生戗茬现象，要求第一组囊袋外端距离φ40管管口距离为1.3m，使用胶带将囊袋的两端固定牢靠，将两组囊袋之间的注浆管和返浆管捋直，每1m设一个固定点，不得出现拧转现象，返浆管的末端也要进行固定，捆绑时不能使注浆管、返浆管变形；第二组囊袋的里端和外端使用胶带固定牢靠，用力拽不能使其移动（防止脱滑）；两组囊袋在固定时，每组囊袋要捋直，不能出现有余量出现，防止影响封孔时增加阻力。

4.未捆扎的囊袋要保护好，在井下要使用旧风袋进行掩盖，防止水淋。

捆扎好的囊袋封孔管，在囊袋位置要使用旧风袋进行掩盖，防止防尘水淋湿囊袋。

封孔前，囊袋封孔管不准放置在底板上，避免囊袋被水泡湿，要保持囊袋的干燥，防止在封孔时因囊袋吸水，增加孔壁与囊袋之间摩擦力造成封孔困难。

二、囊袋注浆标准1.注浆前的准备工作⑴注浆料的现场配比。

注浆前将水：水泥：水泥膨胀剂按照1:1:0.06的比例进行混合均匀（先向搅拌桶内倒入清水，然后打开气动搅拌器，再将注浆料缓慢倒入搅拌桶内确保注浆料搅拌均匀后方可进行下一步操作），搅拌器要不停的进行搅拌，防止浆液沉淀堵塞注浆泵无法正常注浆。

⑵注浆前检查注浆泵的完好情况，压力表显示是否正常，压力表的介质液压油是否充足，连接管路是否安全牢靠，做好注浆前准备工作。

2.注浆过程：⑴将注浆管与囊袋封孔器的快速接头进行连接并试验连接处是否牢固；⑵由小到大缓缓打开注浆泵开关，注浆过程中应坚持“小流量，长时间”的原则，注浆速度不要太快（保持匀速进行），注意观察返浆管管口情况，若管口出清水为正常现象，若管口或孔口出的是水泥浆说明注浆速度过快，停止注浆泵静止1～2min,然后在进行注浆，当返浆管口返清水则注浆正常，继续进行注浆使孔内压力逐渐上升，以便能够更多的渗入，保证封孔的致密性，直至注浆泵停止工作，方可停止注浆；如果注浆过程中出现孔口跑浆严重，通过停注静置处理，无法解决跑浆现象的，用水将该孔口进行冲刷，待孔口干燥后，使用马丽散进行封堵，马丽散凝固后在进行补注。

囊袋式封孔器作业细则针对囊袋式注浆封孔工艺，为了保证钻孔的封孔效果，规范井下封孔操作流程，特制定本细则。

1 囊袋封孔原理囊袋式注浆封孔器的工作原理是：首先通过注浆泵将水泥浆液经注浆管对2个囊袋注浆，待2个囊袋注浆膨胀后封堵钻孔并支撑孔壁，2囊袋间形成密闭的注浆空间，然后待注浆压力升到一定值，注浆段的出浆阀打开，浆液带压注入注浆段并充填孔壁周围裂隙。

2封孔作业细则井下封孔作业是个系统工作，各个环节密切相连，封孔工作涉及的材料、设备、封孔质量要求等若一个环节出了问题，就可能导致封孔工作不能正常进行，更有可能造成封孔失败，所以在封孔时应将各个环节有机的结合在一起，保证封孔作业的顺利完成。

2.1 下井前准备在下井封孔前，在地面首先确认下井封孔所需的囊袋、水泥、抽采管的数量是否准备充足、是否已到达井下指定位置；确认封孔所需的接头、管子等工具是否准备齐全；确认封孔地点的水、风、注浆泵是否到位。

2.2 封孔前准备（1）钻孔施工钻孔施工到终孔后，不能立即退钻，对于上向孔和平孔，应继续用水将钻孔内的钻屑冲出，防止钻屑过多阻塞囊袋下入钻孔；对于下向孔，除了用水将钻孔内的钻屑排出外，最后还应换用压风，将孔底的积水吹出，防止积水过多，阻碍瓦斯抽采。

（2）检查封孔器检查封孔器是否有破损，对于封孔器包装有破损的，应采取少量注水法试验封孔器是否损坏，禁止使用破损的封孔器进行封孔。

（3）检查封孔机具连接水源，全面检查注浆泵、搅拌器和注浆管是否处于正常状态。

（4）检查注浆材料准备封孔用水泥材料和水泥添加料，并检查是否有结块现象，不得使用失效的水泥和水泥添加料。

2.3 插入囊袋封孔器对于易塌孔地段，要求成孔之后及时插入抽采管及囊袋封孔器，否则可能出现塌孔现象而造成封孔失败。

（1）计算插入筛管长度根据囊袋封孔器的长度计算插入筛管的长度，按照公司要求，本次封孔要实现全煤孔下套管，则煤孔段应全部下筛管（2）插入囊袋首先将所需筛管的长度插入钻孔，然后在筛管后接入套管继续插入钻孔，待剩余套管的长度与囊袋封孔器的长度一致时将套管套入囊袋，并用胶带将囊袋和套管固定牢固后一起插入钻孔，待囊袋封孔器和套管完全插入到钻孔，插入囊袋工作结束。

囊袋密封瓦斯抽放孔建议方案一、概况 瓦斯抽放是防治煤与瓦斯突出和减少瓦斯爆炸等事故的根本措施，瓦斯抽采浓度的高与低主要取决于封孔的质量，封孔的密实程 度主要取决于封孔材料的选择。

二、新型材料的选择及性能特点 2.1 新型材料的选择宿州金鼎安全技术研究所研发生产的一种新型的封孔材料 （JD-WFK-2 型速凝膨胀封孔剂）及另一种新型的封孔装置（JD-WFN-1 型快速囊袋封孔装置），通过这两种新型材料的合理利用可以解决反 应速度快，封孔长度不易控制、凝固后收缩变形、钻孔抽放时漏气等 问题并简化了封孔程序，实现了一体化封孔模式。

2.2 新型材料的特性速凝膨胀封孔剂外观为灰色粉末，无毒、无污染、无腐蚀性， 所有组份均属无机系，不含任何有机材料，具有不燃、不助燃、阻燃 的特性。

产品按比例 1:1 兑水施工，制料过程中发生单纯的物理络合 反应，反应不剧烈，无明显热量放出，无有毒有害气体生成。

快速囊袋封孔装置采用“两堵一注”的封孔原理，根据所需封 孔长度，设定封闭装置之间的距离，通过一根注浆管路注入速凝膨胀 封孔剂浆液密封钻孔两端，采用注浆泵的压力使两端囊袋鼓起，封闭 钻孔，再持续带压自行向中间区域注浆，充实并压入孔壁裂隙内，实现有效快速密实封孔。

2.3 新型封孔材料性能特点 速凝膨胀封孔剂：①初凝时间可调，凝固速度快，大大缩短施工周期； ②膨胀应力作用，能密封钻孔周边松散煤体和缝隙； ③流动性强的速凝膨胀封孔剂； ④凝固后微膨胀，凝固后不析水； ⑤膨胀系数为 8‰—12‰； 快速囊袋封孔装置： ①一次注浆即可实现密封效果，安装简便； ②经济实用，适用性强，适应不同孔径的钻孔及抽放管，提高工作 效率； ③保证有效封孔长度，实现密闭封孔质量，大大提高瓦斯抽采浓 度； 三、钻孔封孔工艺 3．1 封孔设备与材料风动注浆泵、搅拌桶（容积 100L，标明刻度）、1.5 寸 PE 管 8 根、1.5 寸 PE 花管 1 根、PE 管直接、铁丝、钳子、小刀、JD-WFK-2 型速凝膨胀封孔剂（每孔 3 袋）。

盘县老沙田煤矿瓦斯抽采钻孔封孔工操作规程编制单位：盘县老沙田煤矿编制时间：2020年6月10日瓦斯抽采钻孔封孔工操作规程一．适用范围及有关术语1．适用范围及封孔工艺：本矿所有的瓦斯抽采钻孔封孔操作均必须按照本规程规定，采用“两堵一压”的封孔工艺。

2．相关术语：封孔长度：钻孔内封孔材料充填段长度，包括封堵段长度和注浆段长度。

根据有关规定及我矿实际，封孔长度顺层钻孔9米、穿层钻孔6米。

封孔段：钻孔内封孔材料充填的这一段钻孔，包括封堵段和注浆段。

封堵段：封孔段两端首先用囊袋充填的钻孔段，用于注浆前的两头封堵。

注浆段：钻孔内两个封堵段之间用于充填注浆材料的钻孔段。

封孔管：封孔段内的抽放管，其前端为筛孔导管、后端为孔口管。

孔口段：处于巷道松动圈范围内的钻孔段，这一段钻孔封孔效果差，不计入有效封孔长度。

孔口段长度：穿层钻孔为1米、顺层钻孔为2米。

孔口管：孔口段内的抽放管，连抽前外露长度0.3-0.5米。

二．上岗条件（一）封孔工必须经过操作知识的专业技术培训，考试合格后方可上岗。

（二）瓦斯抽采钻孔封孔工需要掌握以下知识：1．熟悉入井人员的有关安全规定。

2．了解“一通三防”基础知识。

了解有关矿井瓦斯、煤尘爆炸的知识。

了解井下各种气体超限的危害及预防知识。

3．了解本矿井发生煤与瓦斯突出的预兆和规律，掌握施工区域的通风系统和避灾路线。

4．了解瓦斯抽放系统的基本原理。

5．了解有关瓦斯抽采管路的安装、维护规定。

6．了解导流管安装标准及简单维护。

7．必须熟悉注浆机的工作原理，掌握注浆机的操作要领/维护保养及排除故障的知识和处理办法。

8．掌握瓦斯抽采钻孔/测压钻孔/煤层注水钻孔/注浆钻孔/地质钻孔/放水钻孔等各类钻孔的封孔操作工艺方法。

三．安全规定1．加强对操作人员的安全培训，提高操作人员的安全意识。

2．进行封孔操作前，要仔细检查操作环境的安全状况（如瓦斯浓度、风流方向、风量、顶/帮及支护的稳定性等），不安全不操作。

3．严禁在无风或风量不足的地点从事封孔及其它工作。