本煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究

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1、第11期山西焦煤科技No．112013年11月ShanxiCokingCoalScience&TechnologyNOV．2013·试验研究·本煤层瓦斯抽采钻孔合理封孑L深度研究姜建峪，卢卫永(1．山煤集团宏远煤矿，山西晋中032600；2．河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454000)摘要为了研究合理的封孔深度，运用控制变量法和工业性试验法，对比分析了鹤壁中泰矿业33071皮带运输巷封孔深度为6m、8m、12m的本煤层瓦斯抽采钻孔，在相同时间内的钻孔瓦斯浓度，得出8m和12m的封孔深度明显高于6m封孔深度的效果，8m和

2、12m的封孔深度的效果相近。因此，该矿的合理封孔深度是8m，这为分析确定适合矿井的封孔深度提供了方法，有着重要的现实意义。关键词合理的封孔深度；本煤层；控制变量；工业性试验法；钻孔瓦斯浓度中图分类号：TD712．6文献标识码：B文章编号：1672—0652(2013)11—0024—04抽采本煤层瓦斯是现今矿井预防瓦斯事故发生孔深度尽量缩短。这一封孔的基本原则一方面要求的重要手段之一，瓦斯抽采钻孔的封孔技术是抽采本瓦斯抽采钻孔的封孔深度必须足够长，以此来避免空煤层瓦斯的关键技术环节，而封孔深度又是影响封孔气经由裂隙被吸入钻孔，保

3、证钻孔瓦斯抽采的浓度；质量的一个重要因素。虽然国内外的专家学者对合另一方面要求封孑L的深度尽量短，从而达到省工省理封孔深度进行过很多的研究和试验，并取得了相应料，创造良好经济效益的目的。成就，但是合理封孔深度的研究目前依然处在探索阶本文结合鹤煤集团中泰矿业的实际情况，通过试段。笔者认为在不同的煤层赋存及开采地质条件、开验的方法，旨在探求一个合理的、适合该矿井实际的采深度、煤岩力学性能参数的条件下，封孔的深度会合理封孔深度，在能确保钻孔不漏气且省工省力的同有较大的不同。然而，目前很多矿井依然是根据《防时，又可以节约成本，经济合理。

4、治煤与瓦斯突出细则》规定的封孔深度¨进行封孔，2试验地点概况及钻孔布置是否适合本矿井的实际情况却不得而知。如何确定试验地点选在鹤煤集团中泰矿业井下33071皮适合矿井实际的、合理的封孔深度，以保证煤层瓦斯带运输巷，巷道长300m，高2．4ITI、宽3．8m。打钻抽采的浓度和抽采效果，一直是一个困扰着很多采矿设备为MK一4型钻机，配套钻杆直径95toni，长度科研人员和采矿行业工作者的难题。因此，研究合理750mm，沿33071皮带运输巷向33071轨道运输巷打的封孔深度对提高瓦斯的抽采率，保证瓦斯抽采钻孔本煤层的顺层平行预抽钻孔

5、，钻孔问距3m，距底板的封孔效果，降低工作面的瓦斯涌出量，防止煤与瓦1．2m，钻孔方位角80。，钻孔倾角一1。～1。，单孑L长度斯突出，保证矿井安全、高效的生产具有重要的现实80m。记距停采线50m处的钻孑L为1试验钻孔，由意义。此向切眼方向相邻的钻孔依次记作2、3、4、5、6、1封孔的基本原则7、8、9。在长期的抽采实践中，国内确定了一项瓦斯抽采3封孔方式简介钻孔的封孔基本原则：1)保证不吸人空气。2)使封本试验采用的是一种新型的囊袋式注浆封孔技收稿日期：2013—08—03作者简介：姜建峪(1968一)，男，山西广灵人，19

6、91年毕业于大同煤校，工程师，主要从事煤矿生产技术管理工作(E—mail)2283204550@qq．corn2013年第11期姜建峪等：本煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究·25·术，该技术不仅实现了主动支护钻孔，而且可以任负压13．5kPa，封孔深度分别为6m，8m，12m。封意角度向钻孔内注浆，从而封堵钻孔周围的裂隙，封孔深度示意图见图2。孑L效果较传统方式的封孔效果好。囊袋式注浆封孔3原理示意图见图1。5123456781一集气管2一瓦斯抽采管3一煤层4一囊袋85一囊袋进浆通道6一出浆单向阀7一PVc管8一钻孔图1囊袋式注

7、浆封孔原理示意图封孑L的步骤如下：1)先将集气管、封孔器以及瓦l一封孔深度为6m的钻孔2一封孔深度为8m的钻孔斯抽采管联接并插入钻孔，置于设计的封孔位置。3一封孔深度为12m的钻孔4一囊袋5一膨胀水泥浆2)用注浆设备通过PVC管内插入的注浆管注浆，浆6一瓦斯抽采管7一煤体8一钻孔壁9一煤层巷道液使两端囊袋膨胀，与钻孔壁紧贴。3)当囊袋注浆图2封孔深度示意图压力达到1MPa时，中问的单向阀自动打开，出浆，两在该串钻孔中，相邻的3个钻孔的瓦斯浓度数据囊袋之间的钻孔空间被浆液充满，当注浆压力达到具有可比性，记录各钻孔分组及开始抽采的时

8、间，用高浓度光学瓦斯测试仪测试1～9各个试验钻孔的1．5MPa时，结束注浆。4抽采效果对比瓦斯浓度，每间隔4天观测记录1次，连续观测774．1数据观测记录天，记录各个抽采钻孑L对应的瓦斯浓度。在此期间共试验钻孔封好之后，就把这9个试验钻孔作为一收集数据126组，