抽采钻孔封孔质量和漏气位置检测装置的研究.pdf

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1、煤矿现代化2013年第3期总第114期抽采钻孑L封孔质量和漏气位置检测装置的研究张许乐。连少朋(1．义煤集团伊川区域煤业有限公司，河南洛阳471000；2．河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作454000)摘要煤层瓦斯抽采是防治煤与瓦斯突出的主要技术措施之一，在国内外突出矿井中得到了广泛应用。抽采钻孔的封孔质量是影响抽采效率的重要因素之一，研究抽采钻孔封孔质量和漏气位置检测的方法和装置能够为抽采钻孔的轴向瓦斯运移规律研究、合理封孔深度和封孔方法研究提供理论和现实依据。本文介绍了一种瓦斯抽采钻孔封孔质量和漏气位置检测的方法和装置，结合在孟津煤矿的应用，证明该方

2、法和装置能够有效的测定抽采钻孔封孔质量和漏气位置，可有效的指导抽采钻孔的封孔作业，提高抽采效率。关键词抽采钻孔；封孔质量；漏气位置；检测中图分类号：TD713．3文献标志码：B文章编号：1009—0797(2013)03—0052—03目前煤层瓦斯抽采钻孑L封孔方法主要有聚氨酯(3)在抽采钻孔正常抽采状态下，借助于一定的发泡材料封孑L、水泥浆封孔、专用封孔器封孔及其组装置和方法，通过测定抽采钻孔内不同深度处的瓦合封孑L【11。抽采钻孔瓦斯浓度低的原因是多方面的，斯浓度、抽采负压，分析瓦斯浓度、抽采负压沿孔深如密封质量、封孔深度以及邻近钻孔的穿透漏气等的分布变化规

3、律，即可判定抽采钻孔的密封质量和问题。漏气位置。封孔深度主要是根据巷道周边的应力分布情况2封孑L质量和漏气位置的检测装置确定，为了提高抽采钻孔瓦斯浓度，封孔深度呈现加长趋势，封孔深度由5m增加到20m以上，钻孔内封根据封孔质量和漏气位置检测的原理，设计一孑L材料长度由l～2m增加到20m左右。封孑L深度的种封孔质量和漏气位置检测装置。装置包括探测管加长和封孔材料的加大，虽然能使抽采钻孔瓦斯浓3、快接三通6、卷盘l0和气样采集分析仪11，装置度有所提高，但也带来了一系列负面影响，不但使煤的结构和应用示意图如图1所示，快接三通6的结层抽采区域减小，而且使封孑L材料成

4、本升高、封孔工构示意图如图2所示。艺复杂、工人劳动强度增大_2_。煤层瓦斯抽采钻孔密封质量和漏气位置的检测方法和装置，通过检测负压状态下抽采钻孔内不同深度处的瓦斯浓度、抽采负压等，可以分析抽采钻孔内瓦斯运移规律，判定抽采钻孔的密封质量和漏气位置，进而为确定合理的封孔深度、科学的封孔工1一煤层；2一抽呆钻孔；3一探测管；4一抽采管；5一封孔材料；艺、提高抽采效率提供依据。6一快接三通；7一连接软管；8一阀门；9一抽放管路；10一卷盘；¨一气体采样分析仪；C1、C、c，、C一测点1封孔质量和漏气位置检测装置的原理图1抽采钻孔密封质量和漏气位置检测装置的(1)在钻孑L

5、密封质量好和钻孔周边不漏气的情结构和应用示意图况下，在抽采负压作用下，抽采钻孔内瓦斯浓度沿孔探测管3为硬质软管，盘绕在卷盘lO上。可根深的分布应是基本稳定一致的，抽采负压呈现线性据检测深度的需要，将探测管3放置于预定深度。探衰减；测管3一端深入抽采钻孔内部，另一端和气样采集(2)如果钻孔密封质量差或者钻孑L内部某一位分析仪11相连；在气样采集分析仪11的负压作用置漏气，在抽采负压作用下，抽采钻孔内瓦斯浓度和下，用于定点采集抽采钻孔内部气样。负压沿孔深的分布将出现突变，在孑LH至漏气位置快接三通6用于连接抽采管4和抽放管路9，并区域内瓦斯浓度急剧降低，而漏气位置至

6、孔底区域保证探测管3在抽采钻孔内的自由移动。瓦斯浓度较高；气样采集分析仪11内置微型真空泵、瓦斯浓度·52·煤矿现代化2013年第3期总第114期探测元件、压力探测元件、温度探测元件，用于采集(2)将抽采管4和抽放管路9连接开始抽采，当分析抽采钻孔内预定深度处的瓦斯浓度、抽采负压。发现抽采钻孔2孔口瓦斯浓度较低或需要检测密封卷盘10为一缠绕机构，探测管3盘绕在卷盘l0上，质量时，需要采用煤层瓦斯抽采钻孔密封质量和漏根据测试深度的要求对探测管3进行收放。气位置检测方法和装置进行检测。快接三通6由三个接口A、c、D和一个采样测(3)首先关闭阀门8，将抽采管4和抽放管

7、路9量咀B组成，接口A通过密封机构和抽采管4连接，之问的连接管卸掉；将快接三通6的A端和抽采管接口c中穿人探测管3并密封，接口D通过软管和4密封连接，D端通过软管7和阀门8连接，通过c抽放管路9连接；采样测量咀B用来采集抽采管4端将探测管3的取样口伸入抽采钻孔2内的c1测孔口的气样点处，并将c端密封；快接三通6上的B为采样测量咀，用于测定抽采钻孔2孔口的瓦斯浓度、抽采负压，处于关闭状态。(4)连接好快接三通6后，打开阀门8，使抽采钻孔2处于抽采负压的作用之下。(5)通过快接三通6上的采样测量咀B，测定抽采管4孔口处的瓦斯浓度、抽采负压；启动气样采集分析仪11，设

8、定其负压等于抽采管4孔口