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[摘要]:本文针对煤层抽放瓦斯采用水泥石膏浆机械封孔新工艺,能够有效提高抽放钻孔封孔质量,提高抽放效果。
[关键词]:抽放钻孔 封孔 工艺
中图分类号:F768.7 文献标识码:F 文章编号:1009-914X(2012)26- 0463 -01
一、前言
抽放瓦斯措施是解决煤层瓦斯问题最有效、最直接的办法之一,封孔效果的好坏将直接影响抽放效果。长期以来,采用黄泥封孔或水泥药卷封孔,封孔长度一般只能达到3米左右。由于受放炮等因素的影响,巷道前方3~5m范围内岩体通常情况下都有裂隙与巷道相通,形成漏气通道;另外,黄泥或水泥药卷干化凝固后,可能产生裂缝或收缩,也将影响抽放钻孔气密性。因此,原有封孔方式封孔深度不足、封孔效果差,影响抽放孔口负压,导致抽放瓦斯浓度低,抽放效果差。
二、封孔工艺的改进
针对抽放钻孔封孔质量问题,我们总结借鉴了其它矿井成功经验并加以改进,形成了一套全新的封孔方法,在瓦斯抽放过程中取得了很好的效果。
1.封孔机械
由于人工封孔深度难以达到要求,可以选用电动灌浆机进行封孔,其电机功率为4.5Kw,灌浆垂高可达20m,能够满足普通抽放钻孔封孔要求。
2.封孔材料
2.1封孔浆
机械封孔需使用流质材料,通常情况下选用的是水泥砂浆进行封孔。水泥砂浆凝固后有一定程度的收缩,降低了钻孔的密封质量,从而降低了抽放负压,影響抽放效果。为此,可以选用水泥石膏浆作为封孔材料,即在水泥浆内加一定量的膨化石膏,利用石膏的膨胀充填水泥浆固化收缩后的钻孔空间,起到完全密封钻孔的作用;另外,水泥石膏浆为流体物质,在封孔机供给的压力作用下,渗透到煤、岩体裂隙中,能有效防止钻孔围岩漏气现象。在实际应用中,水泥、石膏比及水泥石膏浆的稠度都将影响封孔效果,通常情况下,水泥:石膏:水配比取7:1:12较为适宜;现场操作时,可将手掌插入水泥石膏浆中,以能清晰看到掌纹这最佳。
2.2孔内抽放管
3.封孔深度
抽放钻孔封孔深度视抽放地点煤岩条件而定。在煤层中,由于煤层透气性相对较好,因此封孔长度应相对加深,在实际运用中,煤层抽放孔封孔深度一般为8~10米,封孔效果较好。在铝土、页岩中(如石门预抽钻孔),由于岩层相对较破碎、且裂隙多,一般封孔深度也不小于8米。而布置在茅口灰岩段的抽放钻孔(如卸压抽放钻孔、条带预抽钻孔等),由于岩石条件好,封孔深度只需5米就能取得较好的效果。
4.封孔方法
4.1倾斜钻孔封孔方法
4.2俯斜钻孔封孔方法
三、封孔效果
采用水泥石膏浆机械封孔技术,钻孔密封效果十分明显,抽放瓦斯浓度及钻孔孔口负压较人工封孔有明显提高。我矿现井下实施的本煤层预抽措施中,瓦斯浓度最高可达40%,孔口负压达32.6Pa,抽放效果极好。
四、存在的问题及建议
1.抽放钻孔在煤层段及铝土段垮孔严重,水泥浆有可能无法灌至要求深度,因此施工钻孔时不宜采用辅助水排渣方式,尽量采取压风排渣孔口除尘方式,且钻孔施工完后必须将钻孔清理干净。
2.电动灌浆机电机及注浆轴在井下使用容易损坏,且不易检修,建议生产厂家加以改进。
[关键词]:抽放钻孔 封孔 工艺
中图分类号:F768.7 文献标识码:F 文章编号:1009-914X(2012)26- 0463 -01
一、前言
抽放瓦斯措施是解决煤层瓦斯问题最有效、最直接的办法之一,封孔效果的好坏将直接影响抽放效果。长期以来,采用黄泥封孔或水泥药卷封孔,封孔长度一般只能达到3米左右。由于受放炮等因素的影响,巷道前方3~5m范围内岩体通常情况下都有裂隙与巷道相通,形成漏气通道;另外,黄泥或水泥药卷干化凝固后,可能产生裂缝或收缩,也将影响抽放钻孔气密性。因此,原有封孔方式封孔深度不足、封孔效果差,影响抽放孔口负压,导致抽放瓦斯浓度低,抽放效果差。
二、封孔工艺的改进
针对抽放钻孔封孔质量问题,我们总结借鉴了其它矿井成功经验并加以改进,形成了一套全新的封孔方法,在瓦斯抽放过程中取得了很好的效果。
1.封孔机械
由于人工封孔深度难以达到要求,可以选用电动灌浆机进行封孔,其电机功率为4.5Kw,灌浆垂高可达20m,能够满足普通抽放钻孔封孔要求。
2.封孔材料
2.1封孔浆
机械封孔需使用流质材料,通常情况下选用的是水泥砂浆进行封孔。水泥砂浆凝固后有一定程度的收缩,降低了钻孔的密封质量,从而降低了抽放负压,影響抽放效果。为此,可以选用水泥石膏浆作为封孔材料,即在水泥浆内加一定量的膨化石膏,利用石膏的膨胀充填水泥浆固化收缩后的钻孔空间,起到完全密封钻孔的作用;另外,水泥石膏浆为流体物质,在封孔机供给的压力作用下,渗透到煤、岩体裂隙中,能有效防止钻孔围岩漏气现象。在实际应用中,水泥、石膏比及水泥石膏浆的稠度都将影响封孔效果,通常情况下,水泥:石膏:水配比取7:1:12较为适宜;现场操作时,可将手掌插入水泥石膏浆中,以能清晰看到掌纹这最佳。
2.2孔内抽放管
3.封孔深度
抽放钻孔封孔深度视抽放地点煤岩条件而定。在煤层中,由于煤层透气性相对较好,因此封孔长度应相对加深,在实际运用中,煤层抽放孔封孔深度一般为8~10米,封孔效果较好。在铝土、页岩中(如石门预抽钻孔),由于岩层相对较破碎、且裂隙多,一般封孔深度也不小于8米。而布置在茅口灰岩段的抽放钻孔(如卸压抽放钻孔、条带预抽钻孔等),由于岩石条件好,封孔深度只需5米就能取得较好的效果。
4.封孔方法
4.1倾斜钻孔封孔方法
4.2俯斜钻孔封孔方法
三、封孔效果
采用水泥石膏浆机械封孔技术,钻孔密封效果十分明显,抽放瓦斯浓度及钻孔孔口负压较人工封孔有明显提高。我矿现井下实施的本煤层预抽措施中,瓦斯浓度最高可达40%,孔口负压达32.6Pa,抽放效果极好。
四、存在的问题及建议
1.抽放钻孔在煤层段及铝土段垮孔严重,水泥浆有可能无法灌至要求深度,因此施工钻孔时不宜采用辅助水排渣方式,尽量采取压风排渣孔口除尘方式,且钻孔施工完后必须将钻孔清理干净。
2.电动灌浆机电机及注浆轴在井下使用容易损坏,且不易检修,建议生产厂家加以改进。