_新型瓦斯抽采钻孔注浆封孔方法及封堵机理.pdf

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1、第40卷第3期煤炭学报Vol．40No．32015年3月JOUＲNALOFCHINACOALSOCIETYMar．2015王振锋，周英，孙玉宁，等．新型瓦斯抽采钻孔注浆封孔方法及封堵机理［J］．煤炭学报，2015，40(3):588－595．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2014．0316WangZhenfeng，ZhouYing，SunYuning，etal．Novelgasextractionboreholegroutingsealingmethodandsealingmechanism［

2、J］．JournalofChinaCoalSociety，2015，40(3):588－595．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2014．0316新型瓦斯抽采钻孔注浆封孔方法及封堵机理王振锋，周英，孙玉宁，王永龙(河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454000)摘要:为研究封孔支护力对钻孔漏气量的影响，提出主动支护式注浆封孔原理并进行理论分析，得出了漏气圈截面积与漏气量的求解方程，并对影响漏气量的因素进行了分析。结果表明，漏气量随着封孔支护力和封孔段长度的增加而减小。提高钻孔的主动支护力并

3、选择合适的封孔段长度可以减少钻孔漏气，提高抽采钻孔瓦斯体积分数和抽采纯量。据此设计了新型的注浆封孔装置，封孔初期，利用复合囊袋和注浆压力给钻孔壁施加1MPa左右的支护力，水泥浆液可以充分填充钻孔周围的裂隙，有效阻止裂隙漏气。后期注浆材料凝固膨胀，再次对钻孔壁形成较大的支护力，又可有效预防封孔段收缩变形形成新的漏气通道，起到减小钻孔漏气量的作用。工程实践表明，与聚氨酯封孔方法相比，同等条件下，新型注浆封孔方法钻孔瓦斯体积分数提高162．2%，钻孔的瓦斯抽采纯量提高33．83%。关键词:瓦斯抽采;注浆封孔;钻孔漏气量

4、;主动支护;瓦斯体积分数中图分类号:TD712.6文献标志码:A文章编号:0253－9993(2015)03－0588－08NovelgasextractionboreholegroutingsealingmethodandsealingmechanismWANGZhen-feng，ZHOUYing，SUNYu-ning，WANGYong-long(SchoolofEnergyScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China)

5、Abstract:Inordertostudytheimpactofsealingsupportforceonairleakage，anactivesupportgroutingsealingtheo-reticalprinciplewasproposedandanalyzed，thenacirclecross-sectionalareaandtheleakageamountsolvingequa-tionswasobtained，andtheimpactfactorsonleakageamountwereals

6、oanalyzed．Ｒesearchresultsshowthattheleak-ageamountdecreaseswiththeincreaseofsupportingforceandthesealinglength．Toimprovetheinitialsupportingpower，selecttheappropriatesealinglengthcanreduceleakageamount，andimprovegasextractionconcentrationandscalar．Anovelgrout

7、ingsealingdevicewasdesignedinthisstudy．Duringthefirstperiod，thecompositepouchandgroutingpressurewereappliedtotheboreholewallwithasupportingforceofabout1MPa，thecementslurrycanfullyfillthecracksaroundthesealingsectionoftheborehole，andeffectivelypreventcrackslea

8、kage．Later，thegroutingma-terialbecomeshardandexpandedtoformalargesupportingforceontheboreholewall，preventsthecontractionofthesealingsectiondeformtoformanewleakchannel，andreducestheborehol