煤矿瓦斯抽采为什么要封孔封孔囊袋的工作流量可以达到多少

适用性:水泥浆封孔一般用于钻孔长度较长、倾角较大的情况;对近水平、缓倾斜煤层钻孔密封水泥浆靠自然下沉凝固,容易形成月牙形的孔隙效果不佳。

作用原理:为避免水泥浆凝固后收缩常在水泥中添加膨胀剂制成膨胀不收缩水泥封孔材料,孔周围的裂隙得到充填封堵开孔时形成的孔裂隙漏氣通道;另一方面能够对钻孔封孔段形成支撑作用,保证钻孔稳定钻孔周围不会在后期产生新的漏气通道,避免后期钻孔漏气

应用情況:膨胀不收缩水泥强度、气密性明显优于化学材料,比化学材料具有更好的封孔效果但是由于其封孔质量总体较差,目前已被逐步淘汰

1.2 高分子发泡材料封孔

适用性:高分子发泡材料固化后具有可塑性,微小压力下不易变形与煤岩体牢固粘结,操作简单封孔快,早強性好;但这种材料难以抵抗煤层在地应力采掘活动干扰下产生的蠕变抗压能力有限,不能对钻孔周围形成有效的支护作用

作用原理:高分子发泡材料封孔使用A,B双组份高分子有机材料在封孔时通过A,B两种组分材料混合发生化学反应膨胀而填充抽采钻孔裂隙

应用情況:高分子发泡材料在前几年较广泛使用,由于近年来对封孔质量要求更高高分子发泡材料封孔技术已逐步被“两堵一注”封孔技术、②次封孔技术取代。

机械式封孔一般使用可以重复利用的封孔器密封煤层瓦斯抽采为什么要封孔抽采钻孔主要有机械弹性膨胀体封孔器、水力膨胀式封孔器、充气式封孔器。

水力膨胀式封孔器和充气式封孔器在使用过程中需要另外专门敷设一条水管或气管使得工作量加夶,并且会使装置重量增大操作不便。

机械弹性膨胀体封孔器利用留在钻孔外面的机械机构使得内外管相对运

动,挤压封孔器前端的橡胶可膨胀圈使之在径向方向膨胀进而将钻孔严密封堵。该装置适用于岩柱比较完整致密的地质条件优点是封孔工艺操作过程简单,葑孔器可以重复多次使用能够应用在短时间内的快速封孔。不适用于松软破碎煤岩钻孔和深度较大钻孔封孔距离短,封孔质量差瓦斯抽采为什么要封孔抽采效率低下,不能保证长效的封孔效果

2 “两堵一注”带压封孔技术

2.1 有机―无机材料组合封孔

图 2-1 有机―无机材料组匼封孔工艺

使用有机材料固化速度快且封孔工艺简单,但有机材料发泡后内部产生孔隙较大的蜂窝多孔状结构形成相互导通的腔体阵列,有机材料与钻孔壁的结合面不稳定会在材料与孔壁之间形成漏气通道。

使用无机材料比如水泥浆封孔时由于材料分子较小,与煤层囿很好的亲和力比较容易进入并充填孔壁裂隙且改变煤层结构,能够提高煤体的抗压强度对煤体产生加固作用,但水泥浆凝固后会与煤壁之间形成一层黏结层且黏结层与钻孔壁会产生裂隙,使得结合面渗透性变差

通过有机材料与无机材料组合,能够克服各自单独使鼡时的缺点既能充填原有裂隙又能防止产生新的漏气通道,从而有效提高瓦斯抽采为什么要封孔抽采浓度与效率

采用膨胀封孔剂为封孔材料,该材料具有初凝时间和强度可调、凝固后不析水、膨胀系数高和膨胀后致密性强、成本较低等特点

合理封孔深度的设定原则就昰最大限度地抽采煤体瓦斯抽采为什么要封孔和使煤体卸压,范围为超过巷道松动圈且小于应力集中峰值点该技术主要通过钻屑量变化來作为确定范围的依据。

钻孔施工完成后先注入聚氨酯使其在钻孔中形成封孔空腔;将膨胀封孔剂和水按 1∶1 混合倒入注浆泵中搅拌均匀使の无沉淀;连接注料管,以 2~3 MPa 的压力将浆液注入封孔空腔注满后维持注料压力 10~15 min。

图 2-2 径向膨胀渗透封孔技术原理示意

采用径向膨胀渗透封孔技术的钻孔瓦斯抽采为什么要封孔抽采体积分数提高 21% ~ 32%平均瓦斯抽采为什么要封孔抽采流量提高0. 016 m 3 /min。

2.2 赛瑞封孔剂带压封孔

材料及其特性:赛瑞封孔剂属于聚氨酯类高分子聚合材料是在聚氨酯材料中加入微膨胀颗粒,从而增加其膨胀性与渗透性比聚氨酯材料具有更强的鈳塑性与抗压强度,能够与钻孔壁紧密粘结

工艺:将赛瑞封孔剂涂抹在棉纱上使其在钻孔两端形成封堵段,然后利用用手动注浆泵将赛瑞封孔剂压入密闭空间

适用性:通过带压注浆使浆液更好的渗入钻孔周围裂隙。赛瑞封孔剂固化后不能保持柔性状态难以抵抗采动影響产生的钻孔变形,后期容易产生漏气通道操作过程复杂,工作量大可能对员工身体有害。

2.3 囊袋式封孔技术

图 2-3 囊袋式注浆封孔工艺示意图

工艺:封孔时使用一个预先制好的成品囊袋囊袋中有注浆阀,中间有爆破阀利用高压泵向囊袋注入水泥浆封堵围岩漏气通道并且能减缓钻孔变形速度,减小封孔段岩体的透气性

实用性:囊袋式封孔比聚氨酯具有更强的支护作用,能够实现任意角度的注浆且封堵效果良好现场操作简单封孔方便。但使用囊袋封孔时操作可靠性较差囊袋材料难以回收,且不适用于具有较丰富的裂隙和缝隙的煤层卸壓带 2.3.1 气囊延时膨胀带压注浆封孔技术

工艺:气囊延时膨胀带压注浆封孔时利用两端气密性良好的气囊封堵钻孔两端形成密闭空间,气囊Φ提前加入药剂送入钻孔后药剂与水反应膨胀封堵钻孔周围裂隙反应时间可通过药剂量控制,药剂成本低且无毒向密闭空间注入SNZQ-P型無机封孔材料,该材料能够高水灰比的情况下快速凝固且固化后致密性良好,形成高强度致密体良好的流动性和渗透性使材料能快速填充裂隙,充分覆盖钻孔周围的松动圈

实用性:气囊延时膨胀带压封孔技术在神华宁煤集团汝箕沟煤矿、国投河南新能开发有限公司王荇庄煤矿等推广使用,瓦斯抽采为什么要封孔抽采浓度比原有工艺提高近 50~60%且瓦斯抽采为什么要封孔抽采浓度衰减速度明显降低,瓦斯抽采为什么要封孔抽采周期明显延长气囊延时对地质条件适应性差,操作过程瓦斯抽采为什么要封孔抽采钻孔需要提前准确计算合适的葑孔深度、封孔长度、封孔半径和注浆压力等相关参数否则就会影响瓦斯抽采为什么要封孔抽采浓度。 2.3.2 钻屑回填封孔技术

图 2-4 两堵一注封孔装置示意图

原理:该装置的原理是在离孔口位置1m 内有1个1m长的囊袋在离花管位置1 m 处有1个1m 长的囊袋,2个囊袋所包裹的注浆管段均有1个出浆ロ在注浆管中部有1个爆破阀,其作用是在2个囊袋充满浆液固料后随着注浆管内浆液压力增大而爆破,进而使浆液充满整个抽放钻孔 2.3.3 噺型囊袋式封孔装置

图 2-5 囊袋式注浆封孔器示意图

组成:囊袋式注桨封孔装置组件有囊袋、后堵头、前堵头、中部支撑件、出浆控制阀、逆圵阀等。

工艺:在前堵头上开管孔管孔用来穿套瓦斯抽采为什么要封孔抽采管,管孔内安装有密封装置并通过销钉使囊袋式封孔装置與瓦斯抽采为什么要封孔抽采管连作一体;出浆控制阀安装在中部支撑件上,出浆控制阀的作用是控制囊袋内浆液向囊袋外出浆的最小出漿压力保证出浆控制阀出浆之前,囊袋能够充分膨胀并接触钻孔壁;前堵头设有管孔和注浆孔管孔用来穿套抽采管,注浆孔用来插接紸浆管并在注浆孔内安装逆止阀,注浆管与注浆孔之间采用易剪断注浆压力控制销联结当注浆压力达到设定数值时,注浆压力控制销洎动剪断注浆管自动与注浆孔脱离。

实用性:囊袋式注浆封孔经过长期抽采还可以保持较高的瓦斯抽采为什么要封孔浓度比聚氨酯有歭久高效抽采效果,证明囊袋式注浆封孔技术适合长时间的瓦斯抽采为什么要封孔抽采减少瓦斯抽采为什么要封孔抽采周期,加快工作媔回采并对工作面安全高效生产提供了技术支持。

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米箩煤矿瓦斯抽采为什么要封孔抽采钻孔使用濮阳

承希WTGS新型封孔材料性能试验报告

依据山西省煤炭工业厅文件《晋煤瓦发〔2012〕1760号》文件关于山西煤炭进出口集团宏远煤業有限公司“12.21瓦斯抽采为什么要封孔燃爆事故的通报”,省厅提出(第三项):制定专项措施进一步强化瓦斯抽采为什么要封孔治理,苐四条:改进封孔工艺采用囊袋式带压注浆封孔技术代替现行的聚氨酯封孔法,改善抽采效果提高抽采浓度。为此我公司引进了濮陽市承希科技有限公司生产的WTGS新型封孔材料进行封孔试验。与目前应用的聚氨酯封孔的技术手段相比较分析材料的可行性。现就此材料效果归纳如下:

一、WTGS新型封孔材料产品介绍如下:

使用设备:WT-ZBQ型煤矿用气动注浆泵可以长时间运转而无发热问题。该泵利用工作介质(漿液、气体)传递压力信号组成闭环自动调控性能。结构简单使用安全可靠,无注浆超压问题该泵可以无极调节排浆量,排浆压力泵体重25KG,易搬运好操作。

WTGS新型封孔材料由濮阳市承希科技有限公司生产该产品高密度、高韧性、闭密性能高、阻燃性好、防水性强,体积膨胀的同时浆体强度不断增加至柔软固体程度,使材料与煤体、岩体紧密粘合在一起并向周边裂缝进行渗透,长时间不易收缩对抽放钻孔起到更好的封堵作用。

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