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瓦斯抽采钻孔合理封孔长度确定方法

瓦斯抽采钻孔合理封孔长度确定方法
瓦斯抽采钻孔合理封孔长度确定方法

瓦斯抽采钻孔合理封孔长度确定方法

陈建忠,代志旭

(平顶山天安煤业股份有限公司瓦斯所,河南平顶山467000)

摘要:为确定十二矿顺层抽采钻孔的合理封孔长度,提高抽采效果,分析了封孔长度与巷道应

力“三带”的关系,采用数值模拟和现场实测的方法确定了巷道应力“三带”的分布特征:卸压带

范围为煤壁向里0 4m,应力集中带范围为煤壁向里4 10m,原始应力带范围为煤壁向里10

m以深,从而确定了合理封孔长度为10m,并通过现场考察,验证了封孔长度为10m是合理的。

关键词:瓦斯抽采;封孔长度;应力“三带”;数值模拟

中图分类号:TD712+.6文献标志码:A文章编号:1003-496X(2012)08-0008-03

The Method of Determining Reasonable Sealing Length of Gas Extraction Borehole

CHEN Jian-zhong,DAI Zhi-xu

(Gas Institute of Pingdingshan Tian'a n Coal Industry Co.,Ltd.,Pingdingshan467000,China)

Abstract:In order to determine the reasonable sealing length of bedding extraction borehole in No.12coal mine,and to improve the extraction effect,the relationship between the sealing length and"three zones"of stress is analyzed in this paper.The distribution char-acteristics of roadway stress"three zones"are determined by numerical simulation and field measurement method.The range of pres-sure released zone is from the coal wall to the inside0 4m;the range of stress concentration belt is from coal wall to the inside4 10m;and the range of original stress belt is from coal wall to the inside10m deep,which determines a reasonable sealing length of10 m.Through on-site test inspection,it is verified that the sealing length of10m is reasonable.

Key words:gas extraction;sealing length;"three zones"of stress;numerical simulation

平顶山天安煤业股份有限公司十二矿是煤与瓦斯突出矿井,主要开采己15煤层。随着开采深度的不断增加,煤层瓦斯含量和瓦斯压力逐渐增大,煤与瓦斯突出危险性也越来越大,瓦斯灾害治理的难度也越来越大,因此,如何快速消除煤与瓦斯突出危险性,实现“双不”目标,必须实施高强度的瓦斯抽采,因此,提高本煤层瓦斯抽采效果至关重要。提高本煤层瓦斯抽采率的途径主要有2个:一是采用人为方法提高煤层的透气性,主要有水力压裂、水力割缝等水力化措施以及预裂爆破等;二是合理布置钻孔和改变钻孔参数。近几年来,十二矿与科研单位合作,先后进行了煤层水力挤出、水力压裂、交叉钻孔等多项研究,取得了很好的效果。但在钻孔布置参数,尤其是封孔长度方面研究不足。

1合理封孔深度与巷道应力“三带”的关系

煤巷工作面掘进后,巷道周围煤体的应力会发生变化,由巷道煤壁向深部煤体依次形成卸压带、应力集中带和原始应力带,简称为巷道应力“三带”[1-2],如图1。卸压带的煤体松散,孔隙率增加,煤层透气性剧增,游离瓦斯容易流动,瓦斯放散速度增加;集中应力带的煤体在自身重力、构造应力和支撑应力的相互作用下被压缩、压实,煤体内的原生裂隙、孔隙减少,煤层透气性降低,瓦斯流动困难,瓦斯放散速度减小;原始应力带的煤体由于不受外力的影响,结构不发生变化[3]

图1掘进工作面前方煤体应力带分布

由于卸压带的煤层得到较充分卸压,形成大量的贯穿裂隙,如果抽采钻孔的封孔长度小于卸压带深度,会一定程度地导致抽采钻孔“短路”,巷道内

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·(第43卷第8期)试验·研究

煤矿瓦斯抽采基本指标

AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 4 瓦斯抽采应达到的指标 5 指标的测定及计算方法 6 其他 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位:煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业(集团)有限责任公司、淮南矿业(集团)有限责任公司、芙蓉(集团)实业有限责任公司。 本标准主要起草人:胡千庭、文光才、俞合香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法(解吸法) AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井,必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统: a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于m3/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理时; b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的: ——大于或等于40m3/min; ——年产量1.0~1.5Mt的矿井,大于30m3/min; ——年产量0.6~1.0Mt的矿井,大于25m3/min; ——年产量0.4~0.6Mt的矿井,大于20m3/min; ——年产量等于或小于0.4Mt的矿井,大于15m3/min; c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1 突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降 到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压

《钻孔封孔及接抽管理制度》

《钻孔封孔及接抽管理制度》钻孔打钻结束在进行接抽的过程中,经常出现瓦斯超限情况,为了安全操作,特制定以下安全技术措施: 1、所有施工的抽采钻孔必须及时联接入抽采系统进行抽采,报废、失效钻孔必须及时封闭或填实。 2、封孔应采用聚氨脂等材料,禁止采用黄泥封孔,钻孔密封深度不得小于5米。 3、抽采钻孔必须设置检查瓦斯浓度的气孔,安设控制阀门,必须按设计安设孔板流量计或其它形式计量装置。 4、所有抽采钻孔封孔时,孔口不得使用导电材质。 5、抽采钻孔容易塌孔、堵塞时,封孔时钻孔内应采取加装筛孔管等措施。瓦斯抽采孔不得随意拆除,确需拆除时必须经通风科批准。 6、钻孔孔口必须安设“气水分离器”,气水分离器两端要用胶皮封严,上部接抽放管保持连续接抽。 7、钻场封孔作业时,不允许进行其它工作。 8、钻场终孔进行封孔前,必须切断钻场及钻孔回风流所涉及到的电源。 9、封孔钻场由瓦斯员巡回检查瓦斯;当班班长用便携式瓦斯报警仪,悬挂在规定位置并连续检查瓦斯;钻场内安装瓦斯监控探头;瓦斯浓度超过0.8%时,停止工作,撤除人员,切断电源,并报告矿调度室。 10、接抽钻场内必须保证风量足够、风流稳定,瓦斯浓度不超过

0.8%,并配备适当挡风帘。 11、终孔的钻孔必须及时封堵,严禁钻孔向钻场内排放瓦斯。 12、封孔接抽操作人员不准正对导管和孔口站立。 钻 13、孔充填材料未凝固,封孔导管不紧固,不准非封孔人员进入钻场。 14、抽采钻孔开始施工时,抽采支管必须接到280支管汇流器上,确保钻孔能及时接抽。 15、封孔接抽人员配戴的矿灯必须保证防爆性能完好,封孔接抽操作时,要避免开关、敲打、撞击产生火花。 16、封孔导管必须使用“双抗”(阻燃、抗静电)pvc管。导管长度不小于6m,封堵严实的长度必须确保在5m以上。 17、接抽的支管吊挂或支撑必须在顶帮稳固的位置。 钻孔接抽完毕,打开阀门检查接头和管道,严密不漏气,瓦斯浓度稳定15分钟以上,同时向通风科和抽放队汇报后,方可离开。 通风科 xx年11月10号 第二篇:钻孔封孔及接管连抽管理规范普安县楼下安宁煤矿 钻孔封孔及接管连抽管理规范编制:总工程师:矿长:编制时间:xx年8月12日 钻孔封孔及接管连抽管理规范 为进一步优化抽放钻孔封孔及接管连抽工作,确保封孔及连抽质

瓦斯抽采钻孔合理封孔长度确定方法

瓦斯抽采钻孔合理封孔长度确定方法 陈建忠,代志旭 (平顶山天安煤业股份有限公司瓦斯所,河南平顶山467000) 摘要:为确定十二矿顺层抽采钻孔的合理封孔长度,提高抽采效果,分析了封孔长度与巷道应 力“三带”的关系,采用数值模拟和现场实测的方法确定了巷道应力“三带”的分布特征:卸压带 范围为煤壁向里0 4m,应力集中带范围为煤壁向里4 10m,原始应力带范围为煤壁向里10 m以深,从而确定了合理封孔长度为10m,并通过现场考察,验证了封孔长度为10m是合理的。 关键词:瓦斯抽采;封孔长度;应力“三带”;数值模拟 中图分类号:TD712+.6文献标志码:A文章编号:1003-496X(2012)08-0008-03 The Method of Determining Reasonable Sealing Length of Gas Extraction Borehole CHEN Jian-zhong,DAI Zhi-xu (Gas Institute of Pingdingshan Tian'a n Coal Industry Co.,Ltd.,Pingdingshan467000,China) Abstract:In order to determine the reasonable sealing length of bedding extraction borehole in No.12coal mine,and to improve the extraction effect,the relationship between the sealing length and"three zones"of stress is analyzed in this paper.The distribution char-acteristics of roadway stress"three zones"are determined by numerical simulation and field measurement method.The range of pres-sure released zone is from the coal wall to the inside0 4m;the range of stress concentration belt is from coal wall to the inside4 10m;and the range of original stress belt is from coal wall to the inside10m deep,which determines a reasonable sealing length of10 m.Through on-site test inspection,it is verified that the sealing length of10m is reasonable. Key words:gas extraction;sealing length;"three zones"of stress;numerical simulation 平顶山天安煤业股份有限公司十二矿是煤与瓦斯突出矿井,主要开采己15煤层。随着开采深度的不断增加,煤层瓦斯含量和瓦斯压力逐渐增大,煤与瓦斯突出危险性也越来越大,瓦斯灾害治理的难度也越来越大,因此,如何快速消除煤与瓦斯突出危险性,实现“双不”目标,必须实施高强度的瓦斯抽采,因此,提高本煤层瓦斯抽采效果至关重要。提高本煤层瓦斯抽采率的途径主要有2个:一是采用人为方法提高煤层的透气性,主要有水力压裂、水力割缝等水力化措施以及预裂爆破等;二是合理布置钻孔和改变钻孔参数。近几年来,十二矿与科研单位合作,先后进行了煤层水力挤出、水力压裂、交叉钻孔等多项研究,取得了很好的效果。但在钻孔布置参数,尤其是封孔长度方面研究不足。 1合理封孔深度与巷道应力“三带”的关系 煤巷工作面掘进后,巷道周围煤体的应力会发生变化,由巷道煤壁向深部煤体依次形成卸压带、应力集中带和原始应力带,简称为巷道应力“三带”[1-2],如图1。卸压带的煤体松散,孔隙率增加,煤层透气性剧增,游离瓦斯容易流动,瓦斯放散速度增加;集中应力带的煤体在自身重力、构造应力和支撑应力的相互作用下被压缩、压实,煤体内的原生裂隙、孔隙减少,煤层透气性降低,瓦斯流动困难,瓦斯放散速度减小;原始应力带的煤体由于不受外力的影响,结构不发生变化[3] 。 图1掘进工作面前方煤体应力带分布 由于卸压带的煤层得到较充分卸压,形成大量的贯穿裂隙,如果抽采钻孔的封孔长度小于卸压带深度,会一定程度地导致抽采钻孔“短路”,巷道内 ·8 ·(第43卷第8期)试验·研究

瓦斯抽放钻孔参数表

10403回风巷瓦斯抽放钻孔参数表 钻场孔号方位(°)倾角(°)直径(MM)钻孔深度 (M) 封孔长度 (M) 备注 下帮钻场01 87 -2 75 60 8 煤层倾角22度,抽 放钻孔两帮控制范 围15米,前方控制 范围60米。 02 83 -4 75 61 8 03 79 -6 75 61 8 上帮钻场01 95 +2 75 60 8 02 99 +4 75 61 8 03 103 +6 75 61 8 10403运输巷、回风巷瓦斯抽放钻孔参数表 钻场孔号方位(°)倾角(°)直径(MM)钻孔深度 (M) 封孔长度 (M) 备注 下帮钻场1 89 -01 75 60 8 煤层倾角22度,抽 放钻孔两帮控制范 围15米,前方控制 范围60米。 2 87 -02 75 60 8 3 8 4 -03 7 5 60 8 4 82 -0 5 75 61 8 5 80 -0 6 75 61 8 上帮钻场1 93 +01 75 60 8 2 95 +02 75 60 8 3 98 +03 75 60 8 4 100 +0 5 75 61 8 5 102 +0 6 75 61 8 10501运输巷掘进工作面探放水钻孔参数表 孔号开孔位置钻孔直径 (mm) 方位(°)倾角(°)直径(MM) 钻孔长度 (M) 01 掘 进 工作面75 91 ±00 75 80 02 70 -08 75 86 03 112 +08 75 86 04 91 +14 75 83

05 91 -14 75 83 10403运输巷掘进工作面瓦斯抽放钻孔参数表(自煤仓口以里28米处) 钻场 孔号 方位(°) 倾角(°) 直径(MM ) 钻孔深度 (M ) 封孔长度 (M ) 备 注 下 帮 钻 场 1 89 -1 75 60 8 煤层倾角22度,抽 放钻孔两帮控制范围15米,前方控制范围60米。 2 86 -2 75 60 8 3 84 -3 75 60 8 4 82 -5 75 61 8 5 79 -7 75 61 8 6 75 -8 75 46 8 7 71 -10 75 35 8 迎 头 钻 场 1 91 00 75 60 8 2 94 +1 75 60 8 3 96 +2 75 60 8 4 99 +3 7 5 61 8 5 101 +5 75 61 8 6 104 + 7 75 62 8 7 106 +9 75 63 8 8 111 +11 75 47 8 9 118 +14 75 35 8 10 127 +16 75 27 8 11 139 +18 75 21 8 B1 109 +6.5 75 53 8 B2 114 +8.5 75 40 8 B3 122 +11.0 75 30 8 B4 133 +14.5 75 23 8 B5 145 +18.5 75 19 8 B6 151 +19.5 75 17 8

瓦斯抽采指标计算方法

l 一评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度, m ; 附录瓦斯抽采指标计算方法 A1预抽时间差异系数计算方法: 预抽时间差异系数为预抽时间最长的钻孔抽采天数减去预 抽时间最短的钻孔抽采天数的差值与预抽时间最长的钻孔抽采 天数之比。预抽时间差异系数按式(1)计算: max 式中:一预抽时间差异系数,% T max —预抽时间最长的钻孔抽采天数, d ; T min —预抽时间最短的钻孔抽采天数, do A2瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算 按公式(2)计算: W )G Q (2) 式中: W 一煤的残余瓦斯含量,m 3/t ; (7.9594) W )—煤的原始瓦斯含量,m/t ; Q 一评价单元钻孔抽排瓦斯总量,m 3; G 一评价单元参与计算煤炭储量,to 评价单元参与计算煤炭储量 G 按公式(3)计算: G L H 1 H 2 2R l n 技 R m (3) 式中:L 一评价单元煤层走向长度,m ; max T min 100% (1)

H i、H2 一分另U为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度,m如果无巷道则为0; h i、h2 一分别为评价单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排等值宽度,m如果无巷道则为0; R 一抽采钻孔的有效影响半径, m; m一评价单元平均煤层厚度,mi 3 —评价单兀煤的皆度,t/m。 H i、H2、h i、h2应根据矿井实测资料确定,如果无实测数据,可参照附表1中的数据或计算式确定。 附表1巷道预排瓦斯等值宽度

A3抽采后煤的残余瓦斯压力计算方法: 煤的残余相对瓦斯压力(表压)按下式计算: ab P CY 0.1 100 A d M ad 1 P CY 0.1 W CY ■- ■- 1 b(P CY 0.1) 100 1 0.31 M ad P a (4) 式中:W L残余瓦斯含量,”/t ; (7.9594) a,b一吸附常数;a=20.7739,b=1.6280 P CY一煤层残余相对瓦斯压力,MPa ,(0.101325 MPa) p a 一标准大气压力 A d 一煤的灰分,% (1.04) M ad 一煤的水分,% (11.09) 一煤的孔隙率,m3/ m3; (4.23) 一煤的容重(假密度),t/ m 3。(1.45) A4可解吸瓦斯量计算方法: 按公式(5)计算: W W CY W CC j (5) 式中:W j 一煤的可解吸瓦斯量,mvt ; 3 一 W CY一抽米瓦斯后煤层的残余瓦斯含也,m/t; W Cc 一煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量,按公式 (6)计算。 …0.1ab 100 A d M ad 1 兀 W Cc ------------------------ ------------------------------------- ------------------------------- -------- 1 0.1b 100 1 0.31M ad (6)

瓦斯抽采达标自评价体系

瓦斯抽采达标自评价体系 瓦斯抽采达标自评价体系 第一节管理办法 1、矿井必须配备专业技术人员,负责瓦斯抽放日常管理,总结分析瓦斯抽放效果,研究改进抽放技术,组织新技术推广等。 2、必须建立专门的瓦斯抽放队伍,负责打钻、管路安装回收等工程的施工和瓦斯抽采参数测定等工作。 3、必须建立健全岗位责任制、抽放钻孔及浓度管理规定、钻孔封孔验收监督管理规定、抽采工序具体考核管理制度。 4、矿井必须有下列图纸和技术资料: A)图纸: 1)瓦斯抽放系统图; 2)泵站平面与管网(包括阀门、安全装备、检测仪表、放水器等)布置图; 3)抽放钻场及钻孔布置图; 4)泵站供电系统图。 B)记录: 1)抽放工程和钻孔施工记录; 2)抽放参数测定记录; 3)泵房值班记录。 C)报表: 1)抽放工程年、季、月报表;

2)抽放量年、季、月、旬报表。 D)台账: 1)抽放设备管理台账; 2)抽放工程管理台账; 3)瓦斯抽放系统和抽采参数、抽放量管理台账。 E)报告: 1)矿井和采区抽采工程设计文件及竣工报告; 2)瓦斯抽采总结与分析报告。 5、加强对瓦斯抽采参数(抽采量、瓦斯浓度、负压、温度、流量等)的监测,发现问题时,及时处理。 6、严格瓦斯抽采工程施工质量,所有瓦斯抽放工程都须按质量标准进行验收,不符合设计标准的应重新施工直到合格为止。 第二节实施细则 1、突出煤层所有采掘工作面(包括石门揭煤)在采掘作业前必须测定煤体原始吨煤瓦斯含量、煤层的瓦斯压力等参数。 2、各类抽采钻孔的设计必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》及相关技术规范的要求,做到合理、可靠。 3、抽采钻孔必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》的要求进行设计,并严格按照设计参数来施工,做到均匀布置,并认真记录实际施工参数,并反演钻孔实际控制范围,未达到设计要求的必须重新补打。实施过程中如遇煤层赋存条件变化较大或巷道设计发生变化时,应当依

瓦斯抽采达标评判报告

过老巷掘绕道第一循环 抽采达标评判报告 工作面名称: 编制人: 技术负责人: 编制日期:2014年7月5日 目录

编制依据 (3) 矿集体审批意见 (4) 一、工作面情况 (5) 二、工作面瓦斯情况 (5) 三、工作面采取的瓦斯抽采措施 (6) 四、工作面施工钻孔及瓦斯抽放情况 (7) 五、工作面抽采率 (7) 六、工作面预抽瓦斯效果评判 (8) 七、抽采达标评判 (9) 八、抽采达标评判报告结论 (10)

编制依据 1、《1162回风巷掘进工作面作业规程》 2、《1162回风巷掘进工作面防突抽采设计》 3、《防治煤与瓦斯突出规定》 4、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006) 5、《煤矿瓦斯抽放规范》(AQ1027-2006)

集体审批意见 本报告于2014年7月5日早07:30时在调度会议室集体会审通过。参加审查人员有:矿长、总工程师、生产矿长、安全矿长、机电矿长、技术科成员、掘进区长、防突科长。会审认为,1162回风巷过老巷掘绕道第一循环瓦斯预抽效果、钻孔有效控制范围、抽采率等都满足要求,所以判定该工作面瓦斯预抽效果达标。并强调以下几条意见: 1、必须严格按规定采用钻屑瓦斯解吸指标法进行区域验证和局部预测,防突考察工进行验证及预测时,掘进施工单位需为其提供压风等服务。 2、日常收集的瓦斯地质数据,及时归档管理,以便进行瓦斯地质分析。 3、遇断层、二合顶等地质构造时需加大局部预测的密度。 4、任何一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了打钻有喷孔、卡钻现象,工作面瓦斯忽大忽小,瓦斯持续上升,响煤炮,煤粉或煤壁发冷等突出预兆,则以后的掘进过程中均要执行局部综合防突措施。

瓦斯抽采钻孔封孔工操作规程(完美)

盘县老沙田煤矿 瓦斯抽采钻孔封孔工操作规程 编制单位:盘县老沙田煤矿 编制时间:2020年6月10日

瓦斯抽采钻孔封孔工操作规程 一.适用范围及有关术语 1.适用范围及封孔工艺:本矿所有的瓦斯抽采钻孔封孔操作均必须按照本规程规定,采用“两堵一压”的封孔工艺。 2.相关术语: 封孔长度:钻孔内封孔材料充填段长度,包括封堵段长度和注浆段长度。 根据有关规定及我矿实际,封孔长度顺层钻孔9米、穿层钻孔6米。 封孔段:钻孔内封孔材料充填的这一段钻孔,包括封堵段和注浆段。 封堵段:封孔段两端首先用囊袋充填的钻孔段,用于注浆前的两头封堵。 注浆段:钻孔内两个封堵段之间用于充填注浆材料的钻孔段。 封孔管:封孔段内的抽放管,其前端为筛孔导管、后端为孔口管。 孔口段:处于巷道松动圈范围内的钻孔段,这一段钻孔封孔效果差,不计入有效封孔长度。孔口段长度:穿层钻孔为1米、顺层钻孔为2米。 孔口管:孔口段内的抽放管,连抽前外露长度0.3-0.5米。 二.上岗条件 (一)封孔工必须经过操作知识的专业技术培训,考试合格后方可上岗。 (二)瓦斯抽采钻孔封孔工需要掌握以下知识: 1.熟悉入井人员的有关安全规定。 2.了解“一通三防”基础知识。了解有关矿井瓦斯、煤尘爆炸的知识。了解井下各种气体超限的危害及预防知识。 3.了解本矿井发生煤与瓦斯突出的预兆和规律,掌握施工区域的通风系统和避灾路线。 4.了解瓦斯抽放系统的基本原理。 5.了解有关瓦斯抽采管路的安装、维护规定。 6.了解导流管安装标准及简单维护。 7.必须熟悉注浆机的工作原理,掌握注浆机的操作要领/维护保养及排除故障的知识和处理办法。 8.掌握瓦斯抽采钻孔/测压钻孔/煤层注水钻孔/注浆钻孔/地质钻孔/放水

瓦斯抽采工程标准

第一部分 晋城煤业集团矿井瓦斯抽采标准(试行) 为进一步规范集团公司瓦斯抽采管理,推进瓦斯抽采钻孔封孔、联孔标准化工作的精细化水平,特制定本标准。 1.矿井瓦斯抽采系统 1.1根据瓦斯涌出预测情况,对矿井瓦斯抽采系统进行委托设计,并上报审批。 1.2矿井抽采系统原则建立地面固定式抽采泵系统,系统具有本煤层预抽和采空区抽采功能,且能管路系统能通过阀门调节互通。 1.3瓦斯抽采系统中运行抽采泵能力与备用泵的单台能力一致。单一预抽系统或采空区抽采系统,备用泵台数不得少于1台,具有本煤层预抽和采空区抽采互通功能的抽采系统,备用泵台数不得少于运行泵台数的60%。 1.4瓦斯抽采泵站必须安设抽采参数监测系统,主要监测数据接入矿井安全监控系统。 1.5瓦斯抽采泵站进气管路必须同时安装人工和自动检测流量、压力、浓度、温度的装置。自燃煤层采空区抽采管路入口10-15m 范围内安装CO传感器。 1.5.1每1h对自动检测数据进行一次检测和记录,每7d人工检测一次,对自动检测数据进行校正。 1.5.2矿井抽采量报表以泵站人工检测数据校准值为准。 1.6井下瓦斯抽采主要大巷主管、盘区干管、顺槽支(分)管及专用抽采巷道必须按标准要求安装流量、浓度、压力、温度自动检测计量或人工检测计量装置。计量装置安装在巷道口50m范围以内。 1.7每个瓦斯抽采钻场和抽采评价单元及汇流管必须装设流量、浓度、压力人工检测计量装置。 1.8瓦斯抽采钻孔应装设浓度、压力人工检测装置。 1.9安设检测、计量装置的地点应设置观测、管理牌板。 1.10井下瓦斯抽采管路检测计量装置要求计量可靠,检测及时。 1.11瓦斯抽采管路系统和抽采钻孔参数每7d至少检测一次,检测结果记入现场管理牌板,并汇总汇报。 1.12瓦斯抽采管路系统和瓦斯抽采钻孔应安排人员定期进行巡回检查、放水、除渣,发现问题及时处理。 1.13应根据瓦斯抽采管路系统和抽采钻孔参数检测分析结果,及时对瓦斯抽采系统和抽采钻孔进行调整或调节,保证高效抽采。预抽管路系统中瓦斯浓度低于35%时,必须向集团公司说明原因。 2.矿井瓦斯抽采管路 2.1敷设瓦斯抽采管路应根据井下巷道的布置、抽采地点的分布、矿井的发展规划以及瓦斯利用的要求等因素统筹确定,避免或

煤矿瓦斯抽采基本指标

煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026-2006 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位:煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业(集团)有限责任公司、淮南矿业(集团)有限责任公司、芙蓉(集团)实业有限责任公司。 本标准主要起草人:胡千庭、文光才、俞启香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法(解吸法) AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范

3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井,必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统: a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理时; b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的: ——大于或等于40m3/min; ——年产量1.0—1.5Mt的矿井,大于30m3/min; ——年产量0.6—1.0Mt的矿井,大于25m3/min; ——年产量0.4—0.6Mt的矿井,大于20m3/min; ——年产量等于或小于0.4Mt,大于15m3/min。 c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力,则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下,或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa(表压)以下。控制范围如下: a)石门(井筒)揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定,但必须控制到巷道轮廓线外8m以上(煤层倾角>8°时,底部或下帮5m)。钻孔必须穿透煤层的顶(底)板0.5m以上。若不能穿透煤层全厚,必须控制到工作面前方15m以上。 b)煤巷掘进工作面控制范围为:巷道轮廓线外8m以上(煤层倾角>8°时,底部或下帮5m)及工作面前方10m以上。 c)采煤工作面控制范围为:工作面前方20m以上。

瓦斯抽采钻孔设计

1111(3)工作面瓦斯抽采钻孔设计 一、概述 1115(1)综采工作面为我矿第一个13煤回采工作面,为减小采空区向工作面的瓦斯涌出量,减轻风排瓦斯量,采用顶板走向钻孔抽采采空区瓦斯。 一、钻孔参数 钻孔布置到裂隙带内。倾向顶板抽采钻孔直径不小于94mm,每组抽采钻孔2个,抽采钻孔组间间距5m。 顶板走向钻孔参数表 通风队根据钻孔实际抽采效果确定钻孔参数并及时调整。 二、封孔 钻孔孔径Φ94mm,封孔采用聚氨酯封孔法。成孔后先用水冲洗钻孔,然后下入Φ2寸铁管10m,用麻袋缠绕封孔管,在缠绕时浇聚胺脂然后迅速下入孔内,封孔长度不小于5m。封孔管外露长度150mm,并固定好,孔口封堵严实防止漏气。 钻孔封孔后用2.5寸软管接通轨道顺槽φ325mm瓦斯抽采管连接进行抽采。 三、钻孔验收 (1)施工现场设钻孔施工牌板,施工队必须严格按设计方位、倾角等参数施工。 (2)钻孔施工结束后及时悬挂标志牌,标明孔号、孔深、倾角等参数。 (3)做好钻孔施工记录,详细记录钻孔位置、夹角、倾角、深度等参数。 (4)钻孔施工队伍要采取有效措施确保封孔质量。 (5)通风队严把钻孔施工、封孔质量关,按设计要求对钻孔和封孔质量进行现场验收。 四、钻孔抽放 (1)钻孔施工完毕封好孔后及时接通轨顺内瓦斯抽采管进行抽采。

1111(3)工作面瓦斯抽采钻孔参数变更 一、概述 1111(3)综采工作面为我矿第一个13煤回采工作面,为减小采空区向工作面的瓦斯涌出量,减轻风排瓦斯量,采用顶板走向钻孔抽采采空区瓦斯。 一、钻孔参数 钻孔布置到裂隙带内。倾向顶板抽采钻孔直径不小于94mm,每组抽采钻孔2个,抽采钻孔组间间距5m。 顶板走向钻孔参数表 通风队根据钻孔实际抽采效果确定钻孔参数并及时调整。 二、封孔 钻孔孔径Φ94mm,封孔采用聚氨酯封孔法。成孔后先用水冲洗钻孔,然后下入Φ2寸铁管10m,用麻袋缠绕封孔管,在缠绕时浇聚胺脂然后迅速下入孔内,封孔长度不小于5m。当在煤层开孔时封孔套管下入岩层段不小于3m。封孔管外露长度150mm,并固定好,孔口封堵严实防止漏气。 钻孔封孔后用2.5寸软管接通轨道顺槽φ325mm瓦斯抽采管连接进行抽采。 三、钻孔验收 (6)施工现场设钻孔施工牌板,施工队必须严格按设计方位、倾角等参数施工。 (7)钻孔施工结束后及时悬挂标志牌,标明孔号、孔深、倾角等参数。 (8)做好钻孔施工记录,详细记录钻孔位置、夹角、倾角、深度等参数。 (9)钻孔施工队伍要采取有效措施确保封孔质量。 (10)通风队严把钻孔施工、封孔质量关,按设计要求对钻孔和封孔质量进行现场验收。 四、钻孔抽放 (2)钻孔施工完毕封好孔后及时接通轨顺内瓦斯抽采管进行抽采。

精选-瓦斯抽采指标计算方法

附录瓦斯抽采指标计算方法 A1预抽时间差异系数计算方法: 预抽时间差异系数为预抽时间最长的钻孔抽采天数减去预 抽时间最短的钻孔抽采天数的差值与预抽时间最长的钻孔抽采 天数之比。预抽时间差异系数按式(1)计算: max 式中:一预抽时间差异系数,% T max —预抽时间最长的钻孔抽采天数, d ; T min —预抽时间最短的钻孔抽采天数, d o A2瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算 按公式(2)计算: 式中:W C Y —煤的残余瓦斯含量,m/t ; (7.9594) W )—煤的原始瓦斯含量,m/t ; Q —评价单元钻孔抽排瓦斯总量,m ; G —评价单元参与计算煤炭储量,t o 评价单元参与计算煤炭储量 G 按公式(3)计算: G L H 1 H 2 2R l h 1 h 2 R m (3) 式中:L —评价单元煤层走向长度,m max T min 100% (1) W CY W 0G Q G (2)

I—评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度,m; H i、H2 —分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等 值宽度,m如果无巷道则为0; h i、h2 —分别为评价单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排等值宽度,m。如果无巷道则为0; R —抽采钻孔的有效影响半径,m; m—评价单元平均煤层厚度,m 3 —评价单元煤的密度,t/m。 H i、H2、h i、h2应根据矿井实测资料确定,如果无实测数据,可 参照附表1中的数据或计算式确定。 附表1巷道预排瓦斯等值宽度

(6)计算。 W CC 0.1ab 100 A d M ad 1 0.1b 100 1 1 0.31M ad A3抽采后煤的残余瓦斯压力计算方法: 煤的残余相对瓦斯压力(表压)按下式计算: ab P C Y 0.1 100 A d M ad 1 P CY 0.1 W CY 1 b(P C Y 0.1) 100 1 0.31M ad P a ⑷ 式中:W Y—残余瓦斯含量,m/t ; (7.9594) a,b—吸附常数;a=20.7739,b=1.6280 P CY—煤层残余相对瓦斯压力,MPa p a —标准大气压力,(0.101325 MPa) A—煤的灰分,% (1.04) M ad —煤的水分,% (11.09) —煤的孔隙率,m/ m 3; (4.23) —煤的容重(假密度),t/ m 3。(1.45) A4可解吸瓦斯量计算方法: 按公式⑸计算: W j W CY W CC (5) 式中:W j —煤的可解吸瓦斯量,m/t ; 3 W CY—抽米瓦斯后煤层的残余瓦斯含量,m/t ; W C C—煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量,按公式

矿井瓦斯抽采钻孔封孔方法

钻孔封孔方法 1、扩孔水泥封孔法,封长6m以上。适合上行孔。 2、水泥袋式封孔法,封长6m以上。适合所有角度孔。 3、聚胺脂缠绕封孔法,封长3m。适合所有角度孔。 麻袋片+聚胺脂

麻袋片+聚胺脂 4、封孔质量也直接影响抽放效果的好坏,在实际抽放过程中常出现钻孔封孔长度不够、封孔不严密,造成通孔漏气现象。因此必须切实改进封孔方式和方法,有效提高抽放效果。下一步我们将改进封孔的方法,采用聚胺脂和注浆泵注水泥砂浆封孔,切实提高封孔质量,减少钻孔漏气现象。改进后的裂隙带和本煤层封孔方法见下图:

(1)施工本煤层钻孔中夹钻问题。由于煤层松软,在施工钻孔时常常出现夹钻现象。针对这一问题经过摸索研究采用矿井压风代替静压水排渣进行抽放钻孔施工,改进后,较利用静压水施工每班工作量提高50—80m,同时有效地防止了施工过程中出现夹钻杆、断钻杆事故,提高了施工效率。 2)抽放钻孔封孔漏气问题。经过分析认为:出现漏气的原因为本煤层抽放孔采用原封孔灌注水泥封孔工艺,注进水泥浆后,在导流管、导气管或钻孔上部始终有一定的沉淀水存在,沉淀水被煤吸干后形成缝隙,在抽放时,就会出现漏气。为了进一步解决抽放钻孔封孔问题,尝试灌注聚胺脂封孔,见下图,经过试验,封孔后打压可达到0.05—0.3MPa,抽放时瓦斯浓度为55—60%,最高可达到80%以上,

而灌注水泥浆封孔的钻孔在抽放时瓦斯浓度为35—40%,通过以上结果对比证明采用灌注聚胺脂封孔工艺效果较好,初步解决了低透气松软煤层封孔问题。) 4、聚胺脂袋式封孔法,封长3m以上。适合所有角度孔。 5、套管封孔法,封长30m以上,套管50m以上。适合上 行孔。 见图6所示为钻孔下套管和封孔工艺图。这种钻孔的优点是钻机机械性能要求一般,象国产SGZ—ⅢA钻机就可满足要求,另外使用灵活方便,对井下钻场没有特殊要求,机动性较强,在钻孔下套管技术采用后大大提高了抽放效果和质量,也是井下煤层气开发的主要技术方法。

xx煤矿瓦斯抽采钻孔封孔应用-新型囊袋式封孔技术推广应用前景分析

新型囊袋式封孔技术推广应用前景分析林清松(黑龙江龙煤集团鹤岗矿业公司,黑龙江鹤岗 154100)摘要:在煤矿安全生产过程中,瓦斯抽采钻孔的封孔技术是瓦斯抽采的重要技术环节,不仅决定着抽采浓度,还影响抽采效果和瓦斯后期的利用。龙煤集团现阶段主要采用的封孔技术为聚氨酯两堵一注封孔方法,而国内较高效矿井均已采用更为先进的新型高压囊袋式封孔技术,本文就其两工艺对比分析,优化矿井抽采工艺,充分实现企业技术经济一体化作用。 关键词:囊袋式封孔瓦斯抽采浓度经济效益 目前,黑龙江龙煤集团公司所属各煤矿瓦斯抽采钻孔所采用的主要封孔技术为“两堵一注”带压封孔,封孔材料为聚氨酯和水泥浆,但其存在如两端封堵段所采用的聚氨酯材料抗压强度低、中间充填的水泥砂浆由于钻孔长期在地应力作用下,会逐渐蠕变并带动周围煤壁产生松动裂隙(漏气通道),以及封孔工序过程较复杂且成本高等问题,而新型的高压囊袋式封孔技术采用双囊袋一体化集成设计,无金属构件,不产生火花,外观简洁,施工工序简单,成本低等优点,大大地节省了封孔时间,降低工作强度,节约经济成本等优点,本文就其两工艺进行对比分析,优化矿井抽采工艺,充分实现企业技术经济一体化作用。 一、“两堵一注”封孔技术存在的相关问题 1、封堵段材料抗压强度 普通等级强度为42.5的水泥7天抗压强度为29.75~38.25Mpa之

间,而聚氨酯泡沫材料在表观密度40~60kg/m3时其抗压强度最大为25Mpa左右,较水泥低一个数量级,所以充填水泥时注浆压力不能超过封堵材料的抗压强度,而导致浆液不能转化为抽采钻孔的支护力。 两堵一注前后端封堵段示意图(海绵之间注聚氨酯) 2、充填段材料稳固期 由于现场施工时操作易将水泥浆液比例未完全按要求配制,充填后造成水泥凝固后不能完全充实,而且煤层钻孔长期在地应力作用下逐渐蠕变,钻孔在蠕变过程中,钻孔周围的煤体将会产生松动裂隙(漏气通道),所以仅适用临时抽放封孔。 3、施工工序及成本 “两堵一注”带压封孔过程为:先进行前端封堵段封堵,然后后端封堵,最后进行充填注浆,待一次固化后在进行二次充注。而且成本高,按煤孔封孔长度15米,注浆过程及单孔成本如下。 “两堵一注”带压封孔流程图

煤矿瓦斯抽采基本指标

煤矿瓦斯抽采基本指标本页仅作为文档页封面,使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026-2006 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位:煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业(集团)有限责任公司、淮南矿业(集团)有限责任公司、芙蓉(集团)实业有限责任公司。 本标准主要起草人:胡千庭、文光才、俞启香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法(解吸法) AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井,必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统: a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理时; b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的: ——大于或等于40m3/min; ——年产量—的矿井,大于30m3/min;

瓦斯抽采钻孔封孔与联孔接抽技术标准(探究)

瓦斯抽采钻孔封孔与联孔接抽技术标准 1范围 本标准基于自身工作经历及行业有关标准总结归纳,标准规定了瓦斯抽采钻孔的封孔和联孔接抽的技术标准。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。AQ 1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范 GB 50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 3术语和定义 3.1封孔段长度 封孔充填材料所占据的有效长度。 3.2封孔深度 封孔段最里端至孔口的距离。 3.3联孔 将封孔后抽采钻孔封孔管连接瓦斯抽采管路的过程。 4封孔技术要求 4.1瓦斯抽采钻孔封孔一般宜采取充填式封孔,也可采取其它经试验证实有效的工艺和材料封孔。 瓦斯抽采钻孔封孔管和内置筛孔管宜采用具有一定抗压强度的煤矿许用聚合材料管,采煤工作面顺层钻孔封孔管及内置筛孔管不应采用金属材质,不影响采掘作业的钻孔封孔时,孔口段可采用金属管路。 4.2普通钻机钻孔封孔管直径不小于φ50 mm,定向钻机长钻孔封孔管直径不小于φ108 mm,特殊钻孔封孔管直径由各单位根据需要自行确定。 4.3巷道内顺煤层钻孔、岩石钻孔封孔管外露长度应在100mm~300mm之间。 4.4瓦斯抽采钻孔的封孔深度和封孔段长度应根据煤岩强度、卸压带宽度、裂隙发育程度、抽采负压等试验论证确定。缺少试验论证资料时,顺煤层钻孔封孔深度应为8m~15m,穿层岩石钻孔封孔深度应不小于8m,且封孔段长度应不小于3m。 4.5孔口应使用不燃性材料封堵,封堵长度不小于300mm。 5联孔技术要求 5.1瓦斯抽采钻孔联孔材料应符合抗静电、阻燃、耐腐蚀的煤矿许用要求。 5.2瓦斯抽采钻孔宜采用专用联孔装置进行联孔,特殊情况下可采用符合煤矿井下使用的其它管路进行联接。 5.3抽采钻孔可以单个或多个并入汇流管后接入分支管路,接入时应先向下通过放水器,再向上连入分支管路,连接处应安设阀门。钻孔孔口至分支管路的连接点前各装置连接顺序如下: 5.4单孔连接(见图1)时:封孔管→连接胶管→阀门→放水器→流量、负压、浓度采样测定装置→分支管路。 5.5多孔汇流连接(见图2)时:封孔管→连接胶管→阀门→汇流管→放水器→流量、负压、浓度采样测定装置→分支管路。 5.6安装有流量、负压、浓度采样测定装置的连接段宜水平放置。

6瓦斯抽采钻孔设计施工及验收管理制度

瓦斯抽采钻孔设计、施工及验收管理制度 一、钻孔设计 1、钻孔设计必须依据《煤矿安全规程》和集团公司有关规定编制,确保瓦斯抽采(排放)效果和防突措施效果。 2、钻孔包括:防突钻孔、瓦斯抽采钻孔。 3、钻孔设计根据钻孔类别由通风队编制,经总工程师批准后执行。必须明确钻场编号、钻孔类别、设计孔数及每个钻孔的参数(孔径、开空位臵、方位角、倾角、孔深、终孔位臵),且必须附有钻孔施工的平面图、剖面图、断面图。 4、钻孔施工过程中遇见地质异常,由总工程师确定是否改变钻孔数量和参数,钻孔变更设计报总工程师批准后施工单位必须严格执行。 二、钻孔施工 1、通风队根据矿生产计划和生产需要,及时制定各类“一通三防”钻孔的施工计划,安排施工任务,并负责落实钻孔施工单位并监督钻孔施工质量。 2、通风队负责负责瓦斯抽采钻孔设计。设计时,必须根据已施工抽采钻孔或其它钻孔实际考察结果,充分考虑抽采钻

孔抽采(排放)半径、开孔间距、终孔间距、离煤层顶、底板的垂距、钻孔个数的合理性。 3、钻孔施工必须指定专人负责,施工人员必须持证上岗。钻孔施工单位对钻孔的施工质量、效果、安全负责。 4、施工单位根据钻孔设计编制专门的《钻孔施工安全技术措施》,并由副总工程师组织有关单位人员进行会审。施工单位技术人员必须贯彻措施并要有记录。 5、钻孔施工地点必须由施工单位悬挂图牌板。牌板分为钻孔设计参数牌板和钻孔施工记录牌板。内容为钻孔类别、孔号、方位角、倾角、孔深,图板的内容为钻孔布置的平面图、剖面图、断面图。 6、施工单位施工时,钻孔倾角、方位角、孔深要符合设计参数要求。孔位允许误差±50mm,倾角和方位角允许误差±1度。无异常情况,钻孔深度必须施工到位。 7、施工单位每小班必须配齐钻机及其配套钻具和皮尺、坡度规、线绳等量具,配齐人员。机工、电工、钻工等必须到位,并持证上岗。 8、施工单位施工钻孔时,必须同时填写3份原始资料,原始资料内容包括钻场号、孔号、钻孔参数、孔深、岩性类别、钻头型号、岩心管型号、有无异常、施工负责人等。原始资

瓦斯抽采封孔技术比较

安全新技术 《煤层瓦斯抽放钻孔封孔技术研究》 学号:js12120002 姓名:李海鉴

煤层瓦斯抽放钻孔封孔技术研究 李海鉴 (中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221008) 摘要:瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本性措施。本文比较和研究了目前煤矿封孔工艺,为提高瓦斯抽采效果提供了依据。 关键词:矿井瓦斯;抽放;封孔 中图分类号: TD 煤与瓦斯突出是严重影响煤矿生产安全的重大因素之一,瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理与利用的根本措施和主要途径,钻孔瓦斯抽采效果的好坏,除了钻孔的合理布置,主要是钻孔孔口的封孔质量。 常规的瓦斯抽采钻孔封孔技术包括采用有机材料或无机材料直接封堵、封孔器封堵。而直接封堵法包括粘土人工封孔、机械注水泥砂浆封孔、发泡聚合材料封孔。现在研究的很多种封孔放法结合了各种封孔技术优点,采用两种或多种技术组合使用,使封孔效果得到改善。同时从一次封孔研究到二次封孔技术,使封孔技术更加丰富,提高了抽采效率。 1、粘土人工封孔 常用粘土为黄泥或水泥团,粘土封孔法对封孔的材料要求不高,而且所花费的成本也很低,但是对封孔的工艺要求却很高。其受限于钻孔长度和粘土的软硬度,很难将钻孔封的密闭不透气,稍有一个环节的疏忽都可以导致其钻孔封闭不实。粘土封孔方法封孔长度较短,黄泥遇水变软,密实性不好,容易漏气。采用黄泥、水泥团人工封孔,钻孔密封质量差、作业时间长、劳动强度大,现场已很少采用。 2、机械注水泥砂浆封孔 水泥砂浆封孔法是在孔口处安好截止装置后,将水泥砂浆用注浆泵压入钻孔,可以封孔段较长的钻孔。其封孔材料在注入时为液态,等其凝固后为固态,能较好的封闭钻孔周围的一些裂隙和解决粘土法封孔难以解决的一些难题,从而能较好的封实钻孔。用一根回浆管即可检验其封孔长度,操作比较简单省时。 机械注浆虽可大大缩短封孔时间,但是目前的机械注浆设备笨重,加大了工人的劳动强度和搬运时间。对于倾斜钻孔可以保证封孔质量,但是对于近水平或缓倾斜煤层不适用。水泥短时间内不能硬化固结,并且凝固后易收缩导致漏气,从而使封孔后瓦斯浓度衰减比较快。 3、发泡聚合材料封孔 采用发泡聚合材料聚氨酯(马丽散)封孔,由于聚合材料发泡倍数高、质量轻,具有工艺简单、密封可靠、封孔迅速等特点而得到了广泛应用。然而目前化学聚氨酯封孔技术主要是采用徒手封孔,封孔长度只有3~5 m,不能有效封堵钻孔瓦斯抽采松动裂隙带,瓦斯抽采浓度不高,钻孔抽采寿命不长,甚至对操作不熟练的封孔工人,由于聚氨酯发泡反应快,一般在2~4min完成,抽采钻孔往往很难成功封孔而造成废孔。发泡聚合材料封孔其封孔材料成本高,操作要求高。 4、封孔器封孔 封孔器封孔法一般用于岩层致密和服务时间不长的岩孔, 主要包括摩擦式封孔器和水

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