一种松软、破碎易垮石门段钻孔测压技术.pdf

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1、煤矿现代化2013年第5期总第116期一种松软、破碎易垮石门段钻孔测压技术孙伟明，齐宝勇，李连军，张士伟(贵州肥矿能源有限公司，贵州毕节552100)摘要针对华兴煤矿1603运输巷岩石上山揭M煤段围岩松软、破碎易垮，易发生孔壁垮落，难以封孔测压这一问题，提出了分次注浆固孔+聚氨酯封孔测压技术，应用该技术顺利测得M煤层瓦斯压力。关键词围岩；松软；破碎；测压中图分类号：TD712．3文献标志码：B文章编号：1009—0797(2013)05—0015—03煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力，也是软、破碎易垮第一次注浆很难实现高压注浆；但第一煤体瓦斯含量多少的标志，而煤层瓦斯压力和瓦斯次注浆凝固后围

2、岩松软、破碎易垮得到局部改善，破含量两项指标又是作为相互验证的手段。准确测定碎围岩与水泥浆形成稳定的能够承受高压浆液冲击煤层瓦斯压力，对矿井合理制定瓦斯防治措施，预测的球状耐受体。预报煤与瓦斯突出的危险性，都具有重要意义【”。第二次注浆是在扫孔后通过球状耐受体向深部目前，测定煤层瓦斯压力主要采用在石门或顶底破碎围岩注入高压浆液对，其基本原理是：水泥浆液板巷道打穿层钻孔测定煤层原始瓦斯压力。测压的成在高压的作用下充压到块状岩石表面的缝隙内，待功率受到多种因素的影响，但在松软、破碎易垮围岩水泥浆液固化后，与岩石颗粒固体粘结在一起，形成段测压的成功率非常低圜。松软、破碎易垮围岩测压圆柱状支撑体，改善

3、围岩的力学性能，提高裂隙的粘钻孔周围岩壁存在大量微、孔裂隙，普通封孔手段测聚力和内摩擦力，增大岩体内部间相对位移的阻力，得的瓦斯压力值往往低于真实的煤层瓦斯压力。从而增加围岩的整体稳定性。同时，注浆后钻孔围岩为解决这一问题，研究分次注浆固孔+聚氨酯体的透气性也大大降低，据前苏联的研究，注浆后围封孔测压技术了。分次注浆固孑L利用先后分次注浆岩体的透气性约为注浆前的1／10～1／100。固孔技术巩固松软、破碎易垮段围岩；封堵围岩段钻1．2．2技术工艺孔微、孔裂隙，构筑均一测压围岩，为聚氨酯封孔测(1)首先利用133mm钻头开一3m长钻孔，退压提供稳定平台，保证测压封孔段围岩的完整、不漏出钻杆，利用

4、压风扫净孔内岩粉；下3m带法兰性，顺利完成测压工作。108mm无缝管，外露150～00mm；利用聚氨酯做浆液封堵塞，等待发泡30min；将水和水泥按0．75：1制1分次注浆固孑L+聚氨酯封孔技术成水泥浆通过法兰盘注入钻孔内加孔口管，即一次1．1封孔材料注浆固管操作。水泥浆凝固后，用75mm的钻头扫(1)四分管及管接头若干；孔6m，做耐压试验，要求最低压力10．0MPa。(2)108mm无缝钢管3m×2(2为两个钻孔)，(2)孔口管耐压试验合格，继续钻进至见煤即配套法兰盘2组；停，退出钻杆，进行高压注浆，注浆压力不得低于耐压(3)压力可调双液注浆泵一台，配套高压注浆试验压力。③第二次注浆水泥浆凝

5、固后，再次扫孔钻管、高压球阀、三通若干，配套直通2个；进至见煤点位置，再做一次耐压试验，要求试验压力(4)425#水泥、38波美度水玻璃若干，聚氨酯不低于12．0MPa，试验合格即可继续扫孔至过煤0．5m4kg，破布若干，8#铁丝若干。封孔测压，否则继续执行第二步操作。第二次注浆的1．2分次注浆固孔技术目的是保证整个测压钻孑L围岩的完整性和连续性，彻1．2．1基本原理底封堵围岩微、孔裂隙，从而使得扫孔后整个钻孔围分次注浆固孔基本原理是通过对松软、易垮围岩致密不漏气。分次注浆固孔示意，如图1所示。岩钻孔微、孔裂隙进行分次注浆，递次推进充填钻孔1．3聚氨酯封子L测压工艺周围松软、易垮裂隙空间，改变

6、围岩原有特性，使松聚氨酯封孑L法与水泥砂浆封孔法类似，最大的软、易垮围岩变为致密、坚固的人造岩石测压环境。不同就是聚氨酯发泡迅速，5min即可快速完成封孔分次注浆固孔关键在第一次注浆，重点在第二次注测压作业。浆；第一次注浆是第二次注浆的基础。由于围岩松所谓聚氨酯主要是煤矿专用聚氨酯，一般由黑·】5·煤矿现代化2013-r第5期总第116期料(多异氰酸酯)和白料(聚醚多元和助剂)混合发孔过程中不至出现偏、跑孑L现象，因此施工中先施工泡而成，这些原料阻燃、不爆炸、无腐蚀性。根据煤矿完成1号孔；再施工2号孔。如此，1号孔封孑L后就有井下条件，要求测压用聚氨酯封孔材料具有：①严密较多的稳定时间；而为了

7、使二孔实现稳定同步，对2堵漏性；②强附着性；③快速发泡定型性；④发泡倍号孔采用补气法。考虑到在2号孔封孔时，1号孔瓦数可调性，最小发泡倍数大于20；⑤抗静电性；⑥阻斯表压力已经上升至0．40MPa。据此，确定2号孔补燃性；⑦具有一定的抗压、抗拉强度；⑧密度为58～气压力选定为0．40MPa。73。聚氨酯封孔示意如图2所示。2-3测定结果及瓦斯压力曲线M煤瓦斯压力最终测定结果，0．55MPa、0．5