提高瓦斯抽采钻孔封孔效果的新工艺及应用.pdf

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1、能源技术与管理2015年第40卷第3期34EnergyTechnologyandManagementVo1．4ONo．3doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2015．03．013提高瓦斯抽采钻孔封孔效果的新工艺及应用孙雷雷，汪浩(1．淮北矿业集团杨柳煤矿，安徽濉溪235119；2．安徽煤矿安全监察局淮北监察分局，安徽淮北235000)[摘要]结合杨柳煤矿地质条件复杂、断层和裂隙十分发育、钻孔封孔效果不理想的实际情况，提出了“深孔预注浆+复喷+孔口封堵注浆+浅孔复注浆”的钻孔封孔工艺并进行应用。工程实践对比分析表明，该工艺大

2、大提高了瓦斯抽采效果，具有推广意义。[关键词]穿层钻孔；瓦斯抽采；封~L_r--艺；抽采效果分析[中图分类号]TD713+．3[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2015)03034一O2预抽钻孔，钻孔全部施工结束后，再次在钻场内进0引言行喷浆堵漏。接着施工5~6个浅孔复注浆钻孔(孔淮北矿区杨柳煤矿首采层为lO煤层，煤与深控制在58m左右)进行浅孔复注浆。瓦斯突出严重，现场实测原始瓦斯含量最大值达“深孔预注浆+复喷+孔口封堵注浆+浅孔16m3／t，原始瓦斯压力最大值达2．0MPa，瓦斯灾复注浆”的钻孔封孔工艺具体如下：①确保钻场施害

3、严重威胁矿井的安全生产和工人的生命安全。工质量。掘进施工单位要及时对钻场及其周围进治理瓦斯最有效的方式是预抽煤层瓦斯，提高瓦行喷浆，喷浆厚度不少于50mm，浆液要浓度适斯抽采效果的核心技术是钻孔施工方法和封孔工中，喷浆厚度要均匀；钻场施工结束后，由生产技艺。然而，杨柳煤矿地质条件复杂、断层和裂隙十术部牵头，瓦斯办、安全信息中心、安监处参与验分发育，钻孔封孔效果不理想，瓦斯抽采困难。为收，不合格的一律返工。②进行深孔预注浆。钻孔此，结合矿实际，提出了“深孔预注浆+复喷+孔施工单位在每个钻场内施工9～12个深孔，钻孔施口封堵注浆+浅孔复注浆”的钻孔

4、封孔工艺。工到预见煤5m处提钻，封孔后采用泥浆泵进行高压预注浆，封堵深部裂隙。注浆材料选用4251瓦斯抽采困难原因分析硅酸盐水泥，水灰质量比为1：0．8，注浆压力达到从近年来瓦斯抽采数据的统计结果来看，底4MPa并稳定10min后停止注浆。注浆结束后注板穿层孔抽采浓度长期处于低浓或超低浓的水浆人员详细记录注浆压力和注浆量。③穿层钻孔平，瓦斯治理的效果差。抽采效果不好的原因主要施工。钻孔施工严格按设计方位、倾角和开孔位置有：①断裂构造构成的集中裂隙通道和底板岩层进行施工，施工到设计深度。④二次喷浆。穿层钻裂隙扩展连通形成的面状裂隙通道，是瓦斯抽采

5、孔施工结束后，对钻场进行复喷，喷浆厚度不小于漏气主要通道；②底板掘动和钻探变形叠加导通50mm。⑤钻孔孔口封堵注浆。二次复喷后，对钻裂通道是瓦斯抽采漏气次要通道；③钻孔未封闭孔孔口至孔里12m进行注浆封堵。⑥浅孔复注或封闭不良构成的点状裂隙通道是瓦斯抽采漏气浆。二次喷浆结束后，由施工单位在钻场内打15的第三通道。因此，提高抽采效果的关键是封堵裂个2m的注浆锚杆。注浆钻孔均匀布置，钻场迎头隙，减少钻场、巷道漏气。布置6个、顶部布置9个，并保证注浆锚杆牢固有力。注浆锚杆施工结束后，由钻孑L施工单位进行注2钻孔封孑L工艺流程浆。注浆材料选用封孔膨胀剂

6、，水灰质量比为结合杨柳矿瓦斯抽采的实际情况，提出了“深0．8：I，注浆压力达到2MPa并稳定10min后停孔预注浆+复喷+孔口封堵注浆+浅孔复注浆”止注浆。注浆结束后，注浆人员详细记录注浆压力的钻孔封孔工艺。即首先在钻场及附近的巷道内和注浆量。进行喷浆堵漏，待浆皮凝固后，在钻场内施工2～3在施工过程中，应遵循如下原则：①深孔预注个深孔预注浆钻孔(孑L深控制在30m左右)，进行浆和浅孔复注浆均要坚持多次间歇注浆，注浆后，钻孔首次注浆。浆液凝固后，按设计施工底板穿层钻场要力求实现不淋水、不滴水、不渗水、不反潮。2015年6月J．，2015孙雷雷，等

7、提高瓦斯抽采钻孔封孔效果的新工艺及应用35②抽采负压坚持由低向高逐渐过渡：刚封过的钻表210412底抽巷穿层钻孔非传统工艺瓦斯抽采参数孔严格控制抽采负压，防止直接采用高负压抽采带来的伴生裂隙。③对钻场、钻孔抽采情况进行定期和不定期地抽检，探索最佳抽采效果：确因煤层瓦斯已抽采达标、抽采浓度显著下降，采取控制流量或与抽采系统断开；确因封孔质量不良导致抽采浓度低，则采取重注重封，以保证最佳抽采效果。④适时整合抽采系统：根据工作面瓦斯变化情况，每条巷道底板穿层钻孔的增减情况，适时调整抽采参数。3瓦斯抽采效果对比分析杨柳煤矿10414底抽巷穿层钻孔施工及

8、封孔时，采用传统工艺。瓦斯抽采效果如表1所示。从表1可以看出，各钻场的瓦斯抽采纯流量仅为0．020．09m3／min，平均纯流量为0．06m3／min