两堵一注封孔技术在五轮山煤矿中的应用研究

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1、两堵一注封孔技术在五轮山煤矿中的应用研究摘要：贵州五轮山煤矿采用采用“两堵一注”带压封孔工艺，即两端采用马丽散封孔、中间注入膨胀材料浆液的方式进行封孔，平均单孔浓度可达到45～60%，显著高于普通封孔方式的平均单孔浓度，实现了矿井瓦斯的高效抽采。中国7/vie　　Abstract：Guizhouineuses"tiddle.Theaveragesingleholeconcentrationcanreach45～60%，onsealingmethodandrealizestheeffectiveextractionofminegas.　　�P键词：封孔技术；两堵一注；瓦斯浓度；瓦

2、斯含量　　Keyl/g.r，平均18.17ml/g.r，瓦斯梯度（每100m增加）4.21ml/g.r，属于煤与瓦斯突出矿井。　　2钻孔封孔技术　　采用“两堵一注”带压封孔工艺，利用矿用封孔器与抽采管连接形成高压挡板，通过注浆管将膨胀材料浆液带压注入钻孔周围裂隙中，对钻孔周围煤岩体施加主动支护，待材料有效渗入到煤体裂隙中，膨胀硬化反应后完成封孔，该封孔工艺可达到封堵裂隙、阻碍钻孔变形、封孔材料与钻孔壁紧密结合的目的，实现瓦斯的高效抽采。钻孔封孔工艺见图1。　　井下封孔实施步骤：　　①钻孔开孔位置保证穿层钻孔外段15m钻孔成型高，不得在开孔段形成伞檐状、台阶状、弯曲状钻孔。为提高

3、封孔深度及封孔质量提供基础条件。　　②封孔前，封孔段内的煤粉必须用压风清扫干净；孔内积水必须排出。　　③将抽采管路距离抽采口1m位置处敷设棉纱或麻皮袋与马丽散混合物，棉纱通过铁丝紧敷于抽采管路上，此次试验使用抽采管路长度为10m。将底部敷设棉纱的抽采管路送至孔中预定深度后，反复抽动抽采管路，使底部棉纱与孔壁充分接触。在孔口位置，将2m长Φ16pvc管分两道管路铺设孔中，外部预留0.3m。采用麻袋与马丽散混合物封堵钻孔孔口段，孔口段封孔深度大于1m。下向钻孔的孔口段也必须用马丽散等封孔材料封孔超过1m，不允许直接注浆而不封堵。注浆管路及回浆管路孔口连接球阀，孔口段凝固时间不低于2

4、0min，回浆管路的长度根据穿层钻孔的角度而定。　　④封孔采用按水灰石膏比为1：0.8：0.2配制的水泥浆，利用QB152煤矿用风动注浆泵注入孔内，返浆后关闭返浆管闸阀，间歇性地继续注浆，注浆终压达1.5MPa后结束注浆。上向钻孔要求加大注浆压力。　　⑤待注浆8～10小时后，即可连接抽采管路进行瓦斯抽采。　　3封孔效果分析　　根据五轮山煤矿井下施工情况，选择在1807切眼抽采巷选择两组钻场分别进行“两堵一注”封孔和常规钻孔封孔对比试验。选择的钻场为1807切眼抽采巷中3#钻场2～6号钻孔，共5个钻孔；22#钻场1、4、5、6号钻孔，共4个钻孔。3#钻场钻孔均严格采用“两堵一注”

5、的封孔方式进行封孔，而22#钻场使用五轮山煤矿常规封孔方式封孔。经过半个月，对上述2个钻场的钻孔瓦斯浓度进行测试，结果如表1、表2和图2所示。　　由图2可见，采用常规封孔方式封孔的钻孔，平均单孔瓦斯浓度较低，约为13～25%；而“两堵一注”的封孔方式，平均单孔浓度可达到45～60%，显著高于普通封孔方式的平均单孔浓度。这是因为采用常规封孔方式时，水泥凝固后，会有一定的收缩，产生裂隙；其次，在打钻过程中，煤壁也会产生一部分裂隙，加上水泥凝固后本身的原生裂隙，在连管抽采后会构成漏风回路，影响瓦斯抽采的效果。而采用“两堵一注”的封孔方式，通过带压水泥和水泥中的膨胀剂，能有效地封堵钻孔

6、周围裂隙，减小抽采时的漏风，保证钻孔的抽采效果。　　4结论　　①采用“两堵一注”带压封孔工艺，即两端采用马丽散封孔、中间注入膨胀材料浆液的方式进行封孔，实现瓦斯的高效抽采。　　②通过“两堵一注”封孔和常规钻孔封孔对比可以看出，“两堵一注”的封孔方式，平均单孔浓度可达到45～60%，显著高于普通封孔方式的平均单孔浓度。