低浓度抽采钻孔堵漏技术研究
两堵一注、带压封孔技术
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
完成两堵工作后，就可以进行注浆两堵一注”、带压封孔技术
注意注浆浓度配比。
*
3、安全注意事项
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
严格按照措施要求的工序、工艺和时间进行封孔，防止因封孔不及时或质量不合格造成的延迟喷孔伤人及瓦斯超限事故发生。
将准备好的聚胺脂倒入内封堵材料袋内，并将其上口扎牢。
*
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将已固定好内封材料的抽采管放入抽采钻孔中，同时准备外封堵材料。
*
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将外封材料固定在抽采管上，与内封材料固定相似，注意要将注浆管、排气、排水管一同插入外层的保护袋内，并在其两出口处扎牢。
*
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将准备好的聚胺脂倒入外封堵材料袋内，并将其上口扎牢。
*
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将内封堵材料根据设计的封堵距离，接上抽采管，推入到设计位置，最外端一接入外封堵材料管，安装过程中，同时接入排水、排气管。
*
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
将内外封堵材料推动设计位置，待聚胺脂充分发泡后，内外封堵材料即固定牢固，完成两堵工作。
*
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
4、“两堵一注”一体化快速带压封孔装置介绍 “两堵一注”一体化快速带压封孔装置为定型产品，施工更简单，封堵效果更，但成本高。
*
不对之处敬请批评指正谢 谢!
待续……
202X
单击此处添加副标题内容
宁静致远
汇报日期
“两堵一注”、 带压封孔技术 煤矿瓦斯治理国家工程研究中心 汪吉先 2014·10
“两堵一注”、带压封孔技术
1、问题的提出 瓦斯抽采钻孔施工后，受巷道卸压带裂隙及钻孔卸压圈裂隙影响，孔口近端裂隙发育，采取常规钻孔封堵技术，气密性差、漏气明显，孔口负压小、瓦斯浓度低，为改善这一状况，研究采取“两堵一注”技术，较好解决了抽采瓦斯时的外部漏气问题，抽采孔口负压提高、瓦斯浓度增大，效果显著。
煤矿瓦斯抽采钻孔主要封孔方式剖析
煤矿瓦斯抽采钻孔主要封孔方式剖析摘要：目前，传统的抽采孔封堵方式是采用聚氨酯、水泥砂浆封孔或膨胀胶囊机械封孔，其中，聚氨酯容易发泡，封孔效率高，但进行封堵时容易出现封堵不严密、注浆管易堵塞等问题，水泥砂浆封堵时，向孔内注水泥浆过程中有瓦斯不停地泄漏，在水泥浆干燥凝固之前，孔内瓦斯气体将充填的水泥砂浆中冲开一定的缝隙，造成瓦斯泄漏，封堵效果不好等，膨胀胶囊机械式封堵装置，在封堵完成后，随着时间推移，孔内瓦斯集聚量变大，压力增加，完成固定的封堵装置在压力推动下随着胶囊收缩慢慢出现松动，出现漏气，使用效果不好，针对以上封孔方式存在的问题，研究提出瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔工艺。
关键词：抽采钻孔；封孔装置；封孔工艺；储水腔；水泥腔1封孔原理为了提高抽采封孔质量，针对目前封孔技术的不足，研究提出一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔装置，对抽采钻孔进行封孔后，随着煤壁向钻孔内瓦斯涌出，孔内瓦斯量不断增加，通过水和水泥的混合对孔洞进行封孔。
能够防止抽采钻孔内瓦斯气体对水泥和水的混合浆体凝固前造成裂隙等影响，使浆体封孔效果更好，封孔严密，并且能够随着抽采孔内瓦斯气体的不断增加，对抽采孔进行封孔，封堵效果更好，该装置由主体装置和封堵装置组成。
1.1主体装置主体装置由弹性套、盖板、主体筒、紧固螺纹、导气槽和连接板组成，2个连接板分别置于弹性套的两端，连接板由刚性材料制成，弹性套一端的连接板中部开有通孔，主体筒一端置于弹性套一端的连接板上，外侧置有紧固螺纹，由刚性材料制成，主体筒上对称开有2个导气槽，且分别和主体筒内相连通，2个盖板分别置于主体筒内壁上，且分别和2个导气槽相对应，盖板上开有多个进气孔，且进气孔的直径从进口到出口逐渐变大。
1.2封堵装置封堵装置由隔板、固定管、过滤网、滑动筒、转动块、六角卡槽、导向套、固定弹簧、水泥腔、分隔片、储水腔、连接杆和橡胶套组成，隔板置于弹性套上，且将弹性套内部分隔为储水腔和水泥腔，其中储水腔小于水泥腔，储水腔内置有水，水泥腔内置有水泥。
低浓度钻孔处理制度
低浓度钻孔处理制度根据井下现场实际，为提高抽采效率，提高单孔抽采浓度，对各抽采区域当月施工的浓度低于30％的顺层钻孔和浓度低于40％的穿层钻孔分析、处理，为了保证此项工程的有效运行，特制定本制度。
一、低浓度钻孔处理管理办法1、抽放队负责安排人员每周对新施工钻孔进行钻孔浓度观测，并将当月施工的浓度低于30％的顺层钻孔和浓度低于40％的穿层钻孔进行统计，建立低浓度钻孔台账。
并安排一名队干部专门负责施工及资料收集管理，并及时将处理结果上报通防科。
2、检查发现的凡是顺层钻孔浓度低于20％的，穿层钻孔浓度低于30％的必须立即进行处理，处理后浓度仍然达不到要求的，必须重新施工新钻孔。
3、通防科指定一名管理人员负责管理该项目，每月20-25日负责组织抽放队对整个抽采区域自上月21日-本月20日新施工钻孔浓度进行统一排查记录，对当月施工的顺层钻孔低于30％和穿层钻孔浓度低于40％的钻孔进行统计，并以通知单的形式通知抽放队进行处理。
4、抽放队建立低浓度钻孔处理台账，通孔人员每天上井后填写低浓度钻孔处理记录，记录应包括本日处理钻孔钻场号、孔号、打钻记录孔深、实际捅孔深度、捅孔前浓度、捅孔后浓度。
5、通防科每月组织钻孔浓度检查时，要同时对上个月处理过的低浓度孔再次进行检查，当月检查钻孔数不低于500个。
二、低浓度孔处理考核办法1、每月20-25日检查发现当月施工的穿层钻孔浓度低于20％的，扣单孔30％的进尺。
浓度在20％-40%的，扣单孔15％的进尺。
顺层钻孔浓度低于15％的，扣单孔30％的进尺，浓度在15％-30%的，扣单孔15％的进尺。
通防科每月27日前要对当月处理结果汇总并出具正式验收报告，由防突矿长签字后送劳资科进行月底结算。
2、当月抽查单孔浓度低于30％的钻孔数占抽查总数20％（含）以上的，扣除队干部15%的工资。
低于10％的对队干部奖励15%的工资。
3、低浓度钻孔处理台账，每天通孔人员及时进行填写。
未及时进行填写，对通孔负责人扣减当月薪酬50元/次。
低浓度抽放钻孔修复实验实施方案
低浓度抽放钻孔修复实验实施方案
实验目的：修复低浓度本煤层抽放钻孔，提高钻孔抽放浓度，延长钻孔抽放时间，提高钻孔利用效率；
实施方案：使用耐压大于20Mpa的4分无缝钢管加工成3m长短节，短节之间用接箍连接作为输送管路，最前端短节（短节前端封死）前部施工3-5个直径5mm的喷孔，喷孔成环形均匀分布在钢管上，使用时组装成整体，放入钻孔内，末端加接变径水辫；利用采煤工作面液压泵作为动力源，将高压水沿输送管路送入钻孔内，以喷孔喷出的高压水流对煤体切割，形成瓦斯流动通道，增加瓦斯抽采半径，提高瓦斯抽采浓度。
实验组织：通防部组织，防突队配合，在2912上、下顺进行实验。
实验目标：将目前在抽浓度低于5%的本煤层钻孔提升到浓度20%以上，钻孔衰减时间延长到7-10天。
效果验证：对经过修复的钻孔进行连续浓度观测，每天测定一次抽采浓度，连续测定7-10天。
过程控制：钻孔修复时，保持泵站压力不低于15MPa，每小时流量不低于10m³，钻孔下方5米范围内由防突队施工沉淀池，沉淀水流带出的煤渣，并清理到皮带上。
封孔堵漏新技术在提高瓦斯抽采效果中的应用
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ４— ０ ３
作者简介 ： 靳玉平 （ １ ９ ６ ３ 一） ， 男， 河南焦作 人 ， 助理 工程师 ， 从 事“ 一
通三防” 管 理工 作 ， 现 任 赵 固二 矿 通 风 区 区长 。
・
１１ ４・
２ ０ １ ３年 第 ７期
靳玉 平 ， 等： 封 孔堵 漏新 技术 在提 高 瓦斯抽 采效 果 中的应 用
经 过 该矿 抽 放 队 实 际操 作 ， 堵 漏 前所 有 钻 孑 Ｌ 瓦 斯浓 度 均 为 ０ ， 堵 漏 后各 孔 抽 采 浓 度 有不 同程 度地
塑管 作为 封孔 管二 次封 孔 ， 封孔 长 度 由原 来 的 １ ２ ｍ 增加 到 １ ５ ｍ。为 了验证 处 理 效果 ， 选取 １ ４ １ ２ １ 运 输 巷 内单孔 抽 采 浓 度 为 ０—３ ％、 漏 气 比较 严 重 的 ｌ ０ 个抽 采孔 进行 试验 ， 测试 结 果见 表 １ 。
巷道 所在 的二 煤 层 ， 平 均厚 ６ ｍ， 倾角 １ ２ 。 ， 直 接 顶 为粉 砂 岩 ， 厚３ ． ０ １ ｍ； 基 本顶 为砂 岩 ， 厚 １ ８ ． ４ ｍ。 １ ４ １ ４ １ 运输巷实测煤层 瓦斯含量 １ ９ ． １ ７ ｍ ／ ｔ ， 实 测 煤层 瓦斯 压力 １ ． ０ ７ ＭＰ ａ 。１ ４ １ ４ １准备 回采 面采 用顺 层钻 孔 预抽 回采 区域 煤 层 瓦 斯 的 防 突措 施 ， 钻孔 布 置如 图 １所示 。该 矿 现 采 用 发 泡 聚合 材 料 封 孔 ， 封 孔 长度 ３～ ５ ｍ， 封 孔 深度 １ ３ ｍ。
２ ． ５ ２倍 和 ２ ． ２ ５倍 。
关键词 ： 封孔堵漏新技术 ｉ 抽采 钻孔 ； “ 三步走”
抽放钻孔及抽采浓度管理规定
贵州五轮山煤业有限公司抽放钻孔施工、抽采浓度管理规定为加强五轮山公司瓦斯抽采精细化管理，保证瓦斯抽采达标，确保公司瓦斯治理目标及安全发展。
根据公司实际，特制定瓦斯抽放及钻孔管理规定如下：1、钻孔施工必须有经过审批的设计，并且悬挂施工现场，施工完的钻场，还必须悬挂竣工图。
2、钻机进入钻场前必须清理到设计高度，设计钻孔中有俯孔时，钻场高度不小于3m。
对需布孔的巷帮或底板必须清至硬壁，并平整施钻现场。
3、开孔前由工区技术员定出方位线，并按设计标出开孔位置，没标清开孔位置的，不得施工。
4、钻孔必须按设计参数打设，方位角、倾角偏差不大于±1º，开孔位置不许出现偏差。
不符规定要求的，不予计算钻孔进尺。
5、钻孔必须打到设计深度，见煤钻孔以过煤0.5m为现场掌握深度。
钻场的当班负责人必须清楚记录见煤深度、煤（岩）层厚度及动力现象等。
记录与实际明显不符或与相邻钻孔区别较大的，不计量。
6、钻孔达到预定深度后，在抽钻杆前必须压风吹孔，吹净孔内煤粉后方可拔钻。
钻孔量验收记录签字齐全，否则不计量。
7、未达至预定深度或未见煤钻孔为无效孔必须封闭，并不予计量。
8、钻孔施工完必须立即挂牌，标清孔号、施工人、验收人、日期等。
与设计明显不符的钻孔必须重新打孔。
否则处罚当班施工人及工区跟班干部每孔50元。
9、封孔段长度按设计要求执行，设计未要求的，不小于8m。
封孔时PE管里端必须绑紧，封严长度不小于0.5m，封孔马丽散用量合适不浪费，在规定时间内送入孔内。
孔口外露不大于0.3m。
10、水泥、水、水玻璃按规定（重量100：80：3）配比，严禁浪费。
按计量装置搅拌均匀，超过设计用量一倍的，分析原因。
11、封孔材料能复用的，必须及时退下复用。
不能复用的，回收井上材料库。
12、封孔管路接头必须保证严密不漏气，必要时在接头处涂抹马丽散。
封完孔一个原班后联抽。
13、抽放钻场必须安设负压表、流量计、放水器。
抽放支管吊挂高度不妨碍行人，放水器必须在管路最低点，钻场内多通尽量放低放平，防止孔内水回流。
瓦斯抽采钻孔主要封孔方法分析
瓦斯抽采钻孔主要封孔方法分析摘要：煤矿瓦斯抽采对于我国的抽采行业来讲很是常见，抽采主要以封孔为主要方式，而钻孔周围的缝隙范围探究不清晰，封孔的长度也很不明确，注浆的压强很低，经过多年对瓦斯治理技术的不断摸索、创新并吸取经验，总结出整个瓦斯治理工程最基础的就是“孔封严”，其中封孔是抽采效果和抽采质量关键。
文章主要对瓦斯抽采钻孔主要封孔方法进行了分析。
关键词：抽采钻孔；两堵一注；瓦斯浓度瓦斯治理工作是对事故进行防范的重要手段之一，同时瓦斯事故也是当前煤矿行业发展中出现影响最为严重的自然灾害之一。
对瓦斯进行抽采是对当前瓦斯含量高、涌出量大的最重要解决方式之一，因此我们更需要对这项工作的开展引起关注和重视，充分认识到这项工作对我们社会发展和煤炭行业进步的重要性。
在煤矿行业的发展过程中，对矿井瓦斯抽采效果造成影响的因素十分多样，其中比较典型的就是抽放钻孔的封孔质量问题，这一问题也是当前开展抽放工作最为基础的一个环节。
因此这也要求我们在工作过程中有效开展钻孔抽采的作用，从而达到最佳的抽采效果，为实现抽采工作的达标奠定有效帮助。
1 带压封孔基本原理煤层瓦斯抽采带压封孔技术，是基于采煤工作面煤壁内存在的应力扰动沟通裂隙，利用带压注浆方式来达到改变瓦斯抽采钻孔周围煤体特性和密封微孔裂隙的目的。
该技术利用注浆设备，以一定压力将浆液材料压注到瓦斯抽采钻孔封孔段空间及周围孔壁煤体扰动裂隙内部，浆液在注浆压力作用下，可以劈裂、扩展孔壁内煤体裂隙，充填孔隙和煤体凹凸面，增大浆液扩散范围；并在大渗透压力梯度作用下渗入煤体微裂隙内，并产生凝聚力，待浆液固化后，形成树枝状分布，并与煤体颗粒固体粘结在一起，以便彻底密封瓦斯泄漏通道。
具体工艺为：封孔前利用压风吹净孔内钻屑，然后将抗压无裂缝瓦斯抽采管放入抽采钻孔内一定深度，利用聚氨酯快速构筑抽采钻孔封孔段注浆空间。
待聚氨酯完全固化后，再通过孔口端预留注浆管利用压力可调双液风动注浆泵向封孔段密闭空间注入水泥浆，要求达到一定的注浆压力。
低浓瓦斯综合利用新技术研究
低浓瓦斯综合利用新技术研究近年来，随着城市化和工业化程度的不断提高，国内矿山和煤矿生产的瓦斯问题愈加突出。
瓦斯对于地下安全和环境保护都具有重要意义。
但是，目前存在的主要问题是瓦斯排放量较大，对于环境和能源资源的浪费程度较高。
为了有效地利用瓦斯资源，低浓瓦斯综合利用技术被越来越多地关注和探索。
该技术通过瓦斯开采、净化、压缩、输送和利用，可以将瓦斯转化为安全、清洁、高效的能源和化学原料，同时还能减少矿井和煤矿的温室气体排放和违反规章制度的行为。
一、低浓瓦斯开采技术低浓瓦斯开采技术主要包括瓦斯抽采、钻孔水封、液体封等技术。
其中，瓦斯抽采技术是目前应用最为广泛和成熟的开采技术。
瓦斯抽采主要有水力压采、风机抽采、液体喷射等方式，可以将地下瓦斯抽采到地面，同时防止矿井爆炸事故发生。
二、低浓瓦斯净化技术低浓瓦斯净化技术是实现瓦斯综合利用的前提条件。
常用的技术包括活性炭吸附法、分子筛吸附法、膜分离法等。
这些技术可以有效地去除瓦斯中的污染物和杂质，使其成为安全和清洁的能源。
三、低浓瓦斯压缩技术低浓瓦斯压缩技术主要是将净化后的瓦斯通过压缩装置压缩到更高压力，以方便输送和利用。
压缩技术不仅可以提高瓦斯的储存能力，还可以增加瓦斯的利用价值。
四、低浓瓦斯输送技术低浓瓦斯输送技术主要包括管道输送和车辆输送两种方式。
管道输送是应用最为广泛和经济的瓦斯输送方式，它具有灵活、经济、高效和安全的特点。
车辆输送主要应用于交通不便、矿区内临时作业和瓦斯需求较小的场合。
五、低浓瓦斯利用技术低浓瓦斯利用技术主要包括燃料利用和化工利用两种方式。
燃料利用主要包括发电、热能、燃气汽车和城市燃气等方面。
以用于城市燃气的方式较为常见。
化工利用主要是指将瓦斯转化为化学原料，包括合成氨、合成甲醇、制备丙烯等方面。
综上所述，低浓瓦斯综合利用技术拥有广泛的应用前景和重要的经济和环境价值。
但是，在实际的生产应用过程中，仍然存在一系列问题和挑战，如技术成熟度、成本效益、环境污染、安全风险等等。
超低渗透钻井液防漏堵漏技术研究与应用分析
２ 、 超低 渗透 钻 井液 的作 用机 理 探讨
２ ． １ 提高地 层承 压能力的机 理分析
微 裂缝பைடு நூலகம்， 成为 自由水在 压力作用下进入 泥页岩的路径 。 而钻 井滤液 量与 泥页岩 的膨 胀压成 正比， 即钻井 滤液越 多， 泥页岩的膨胀压 就会随之 变
在使 用钻具 进行 钻井 施 工的过 程 中， 井壁 会对 其产生 摩擦 力。 而 大 ， 从而导 致泥页岩 出现 坍塌或者 剥落 等现象 。 而且 由于地 应力， 泥 页 这些摩 擦 力可 以通过 钻杆 而形成 过平 衡压 力， 转 而通 过钻杆 而重 新施 岩会 出现掉块和 剥落现 象。 该油田的底 层胶结并不够好， 使得钻 井液对 加 到井壁 上。 过平衡压 力会对 地层造成影 响 ， —旦没有办法减 少这一压 其造成冲蚀 影响 。 而该油 田的地 层在破裂 压力方面比较低 ， 因此在钻井 力， 则 会造成 比较严 重的问题 ， 即钻 井液 严重漏 失、 井壁 坍塌等 等。 而 施 工过程 中很 容易就 出现一 些比较 复杂的 问题， 比如坍塌 、 缩径 、 井漏 超 低渗 透钻井 液在 封堵方 面具有 非常理 想的性能 ， 能 够消 除过平 衡压 和油层损害 等等。 力， 直至零。 因此 ， 地 层不会受 到过平 衡压 力的作用， 钻 杆就不会对井 壁 近些年来 ， 该 油田施 工的井都是聚黄 防塌钻 井液的普通 的井， 将近
钻井防漏堵漏技术分析与建议
钻井防漏堵漏技术分析与建议发布时间：2021-06-17T10:45:54.860Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷6期作者：李洋[导读] 化学类堵漏材料适用性好、种类多，应用最为广泛，但仍存在产品质量不易控制、现场配置程序复杂李洋西部钻探准东钻井公司新疆克拉玛依834000摘要：化学类堵漏材料适用性好、种类多，应用最为广泛，但仍存在产品质量不易控制、现场配置程序复杂、高温耐久性差、承压能力较低等不足，需开展针对性的改进。
其合成单体多为丙烯酰胺、丙烯酸等，比较单一，有待于进一步探索更经济高效的原料及合成方法。
本文对钻井防漏堵漏技术分析与建议进行分析，以供参考。
关键词：钻井防漏堵漏；技术分析；建议引言通过现如今井漏处理工作存在的问题、堵漏技术的分类分析以及对钻井防漏堵漏技术的未来展望三部分就现如今我国钻井防漏堵漏技术整体发展趋势进行论述，提出笔者自己的一些想法与思考，希望能够给予相关的研究人员以及施工人员一些切实可行的建议。
1井漏产生的主要原因由于岩层胶结疏松、地层孔隙度大，承压能力弱，天然裂缝发育等情况，在钻井施工过程中，当钻遇该类岩层钻井液渗入周围岩层时，就会导致钻井液漏失。
很明显，井眼周围的岩层中存在裂缝和较大孔隙就可能导致液柱压力超过地层压力，使钻井液流向周围的裂缝或较大孔隙，从而对钻井施工造成不利影响，并可能导致发生许多复杂、事故。
钻井过程中，井底压力会随着井的深度的增加而增大，使用的泥浆密度大或进入新地层以及启动泥浆泵过猛等情况，都会在井眼周围造成新的裂隙，从而增加发生泄漏的风险；此外，由于不同地质作用，同一地层的压力分布不均，在钻井时液柱压力等相关作用力的相互作用进而破坏了原有的压力分布，导致井眼周围地层的局部结构发生轻微变化，进而发生井漏。
在钻井过程中，现场司钻及技术人员未及时发现泵压的微妙变化，也没有对泵冲、泵压等钻进参数进行有效控制和调整，从而导致井底压力平衡发生破坏，导致井漏发生；导致井漏的各种因素无处不在，因此需要提高钻井过程中防漏的技术知识。
钻井防漏堵漏技术分析与建议
(4)要向广普型堵漏材料方向发展 ,满足不同 漏失通道尺寸的堵漏作业 ,避免在堵漏材料粒径方 面的选择 。
(5)大力发展全过程欠平衡钻井技术 ,实现从 根本上解决井眼漏失问题 。充气或泡沫钻井防漏技 术应是个好的发展方向 。
参考文献
[ 1 ] 姚声贤 ,任兴国. 东安 1 井井漏的启示 [ J ]. 天然气工 业 , 2004, 24 (1).
一 、处理井漏存在的问题
1. 现有方法和设备还不能完全解决确定漏层位置 漏层位置的确定方法有观察法 、综合分析法 、水
动力学分析法 ,以及测试仪器 [ 4 ] 。但现有的这些技 术措施还不能完全满足现场的实际需要 。对于长裸 眼井段 、漏失层段较多的井 ,发生井漏时 ,确定漏层 的位置相对比较困难 ,更多时候还是通过现场经验 、
石油钻井工程防漏堵漏工艺技术的改进策略
石油钻井工程防漏堵漏工艺技术的改进策略随着石油资源的逐渐枯竭和开采难度的不断增加，石油钻井工程防漏堵漏工艺技术的改进成为了石油行业发展的重要议题。
在石油钻井工程中，防漏堵漏工艺技术的改进不仅可以提高钻井作业的效率，降低事故发生的风险，同时也可以有效节约能源资源和保护环境。
如何对石油钻井工程防漏堵漏工艺技术进行改进成为了当前一个亟待解决的问题。
本文将对石油钻井工程防漏堵漏工艺技术的改进策略进行探讨。
一、技术改进方向在石油钻井工程中，防漏堵漏工艺技术的改进方向主要包括以下几个方面：1. 钻井液体系的改进：钻井液体系是石油钻井工程中最主要的工艺之一。
目前钻井液种类繁多，但在实际应用中，常常会出现因为钻井液性能不稳定而导致的漏失问题。
急需改进钻井液的稳定性和有效性。
2. 井底压力控制技术的改进：井底压力控制技术是保证钻井过程中井底压力稳定的关键。
针对目前井底压力控制技术存在的井底压力控制不够稳定，易出现井底不稳定而引发漏失的问题，需要加强研究和改进。
3. 堵漏工艺技术的改进：堵漏工艺技术是解决漏失问题的关键，需要针对当前堵漏工艺技术存在的效果不稳定、操作难度大等问题进行改进。
1. 强化研发力度：加大对新型钻井液、井底压力控制技术和堵漏工艺技术研发的投入力度，提高技术改进的科研含量和实用性。
2. 开展示范工程：选择具有代表性的地区和井场，开展防漏堵漏工艺技术改进的示范工程，探索新技术、新工艺在实际工程中的应用效果。
3. 加强技术交流合作：与国内外同行业企业、科研机构进行技术交流与合作，吸收国内外同行业企业和专家对石油钻井工程防漏堵漏工艺技术的改进经验和成果，促进技术的共享与创新。
4. 提高人才培养水平：加大对研发人才的培养力度，提高研发人员的科研水平和技术创新能力。
加强技术工人的培训力度，提高技术工人的操作技能和意识。
5. 推动政策扶持：鼓励政府加大对石油钻井工程防漏堵漏工艺技术改进的扶持政策，引导企业加大技术改进的投入，提高技术改进的积极性和主动性。
低浓度抽采钻孔堵漏技术研究
魏培 瑾 郭艳 飞 （ 焦煤集团 技术研究所） 河南 科学
摘 要 ： 对 焦 煤 集 团九 里 山矿 抽 采 钻 孔 漏 气 、 采 效 果 差 ， 出 针 抽 提
了低 浓 度 抽 采 钻 孔 堵 漏 技 术 ， 场 试 验 了 两 种堵 漏 方 法 ， 漏 后 ， 现 堵 钻 孔 抽 采 浓 度 平 均 由 １ ．％ 提 高 到 ３ ｌ％ ， 度 提 高 了 ２７倍 ： 孔 ２４ ３５ 浓 ． 单 平 均 瓦斯 抽 采 纯 量 由 １ ｍ３ ９ ／ ｄ提 高 到 ６ ｍ３ ， 高 了 ３３倍 。 ２ ／ 提 ｍ ． 关键词 ： 瓦斯 抽 采 钻孔漏气 抽 采 钻 孔 堵 漏
抽采钻 孔 周围 ， 浆液在 压 的作 用下 ， 底 密封填 充抽采 钻 彻 孔周 围的裂隙 ， 使抽采 浓度和抽采纯量 大幅度的提升。
注 浆 堵 漏 材 料 ： 用 某 公 司 生 产 的 微 膨 胀 水 泥 ， 主 选 其
要性能 ： 水灰 比大 ； 凝结硬化快 ； ① ② ③细度细； 固化体 ④ 微 膨胀 ， 漏 抗 渗性 好 ； 满足 抽采 需 要快 ， 堵 ⑤ ２个小 时 即可 ２ 试验 地 点概 况 ⑥ 裂 功 该封 孔 料 固 九里 山矿 １ ０ １运 输 巷 ， 层厚 度平 均 ６Ｏ 煤层倾 接 管 实 施 瓦斯 抽采 ： 具 有 “ 隙修 复 ” 能 ， ６３ 煤 ．ｍ，
封 孔质 量 及 封 孔 寿命 是 决 定 瓦斯 抽 采 效 果 的 重要 因 素 之 一 ， 孔质 量 差和 封孔 失 效是造 成 瓦斯抽 采 浓度低 的 封
主 要原 因… 。我 国 约有 ６ ％ 回采工作 面 的预 抽瓦 斯浓度 低 ５
图 ２ 封 孔 器 堵 漏 示 意 图 于 ３ ％ ， 分反 映 了抽采 钻 孔封 孔质量 差 的现状 当前焦 ０ 充 。 封 孔器 堵 漏工 艺流 程 ： 将注 浆孔 内残 余煤 屑 吹净一 放 煤 集 团 九 里 山矿 采 用 的封 孔 方法 主 要 是铝 箔 袋 矿 用 合 成 入 封 孔器一 连 接 封孔 器 补液 软 管＿ 手动 试 压 泵加 压 达 ＋ 树脂 封 孔 ， 经揉 搓 后 送入 孔 内 ， 脂 膨胀 溢 出袋 外封 孔 ， 树 它 具 有发 泡倍 数 高 、 孔快 捷 的优 点 ， 封 但其 封孔 材 料成 本 高 ， 到 预 定 压 力 后 一 关 闭 高 压 阀 门一 观 察 压 力 表 是 否 稳 定 一 封孔 后 合 成树 脂 的外 衣 与抽 采钻 孔壁 相 结合 ， 能使 溢 出 稳定 后连 接注 浆 泵堵 漏。 未 ３１堵 漏钻 孔布 置 方法 根据 矿 方提 供 的钻 孔封 孔 参 ． 的合 成 树 脂充 分 的把 抽采 钻 孔 密 闭， 造成 大部 分 抽采 钻 孔 数 ， 定 出合 成 树脂 的致 密 区 为 ９～１ ｍ 处 ， 留 ２—３ 确 ０ 保 ｍ 漏气 ， 采效 果 差。针 对焦煤 集 团九里 山矿 抽采 钻孔 漏气 、 抽 故 ｍ， 抽 采 效 果差 的 问题 ， 焦煤 集 团科 学技 术研 究所 提 出钻 孔堵 注 浆安 全距 离 ， 将堵 漏 钻 孔长 度 设计 在 ６～８ 采 用 便 携 式 防突 钻 机打 孔 ， 头 直 径 为 ６ ｍｍ ， 漏钻 孔 位 置 设 钻 ５ 堵 漏技 术 ， 并在 焦 煤集 团九 里 山矿 进 行 了工业 性试验 。 计 在 距 抽采 钻 孔 左 上 方 ０３ 处 ， 角 、 ．ｍ 倾 方位 角 均 与 抽 采 １ 堵漏 基本 原理 钻 孔 倾角 、 方位 角相 同。 本煤层 瓦斯抽采矿用合 成树脂封孔技术 ， 仅仅 是把钻孔 ３２ 封 孔 设备 及材 料 封 孔 注浆 泵选 用 ２ Ｂ ９３型 ． Ｚ Ｑ一 ／ 密封 了起来 ， 而未涉 及 到煤层 裂 隙 ， 而这 些煤层 裂 隙会 随着 双 液 注 浆 泵 ，额定 流 量 ： ０—２ Ｌｍｉ，注 浆 压 力 ： ４－ ｎ ／ ０～ 瓦斯 的抽 出发 育扩 张 ， 从而导致抽采 浓度 低 ， 抽采周期短。 基 ＭＰ ， 性 于煤 壁 内存在 的应力扰 动沟 通裂 隙日 利用钻 孔堵 漏 方法来 ６ ａ 可 同时输 送两种 介质 也 可单 独输 送 一种介 质 ， 能 ， 稳定 ， 结构 紧凑 ， 量 轻 ， 动操作 维护 方便 的优 点。 质 移 达到 改 变瓦斯 抽采钻 孔周 围煤体 特性和 密封 微孔 裂隙 的 目 注 浆管 选用 市场 上常见 的 ４分铝 塑 管。 的。该 技术利用注 浆设备 ， 以一定 的压力将堵 漏材料压 注到
漏气抽采钻孔的二次封孔技术
第1期㊀山西焦煤科技㊀No.12021年1月㊀㊀Shanxi Coking Coal Science &Technology㊀㊀Jan.2021㊀㊃技术经验㊃㊀㊀收稿日期:2020-11-13作者简介:王㊀磊(1989 ),男,河南商丘人,2012年毕业于河南理工大学,工程师,主要从事矿井瓦斯治理研究工作(E-mail)807621524@漏气抽采钻孔的二次封孔技术王㊀磊(山西大平煤业有限公司,山西㊀长治㊀046200)㊀㊀摘㊀要㊀针对目前本煤层顺层抽采钻孔 两堵一注 封孔后期抽采瓦斯浓度衰减快,钻孔有效抽采时间短的技术难题,提出二次加压注浆封孔方法,阐述了二次加压注浆封孔的操作方法,山西大平煤业有限公司6个月的现场应用试验结果表明,应用二次加压注浆封孔方法处理漏气抽采钻孔,可提高瓦斯抽采浓度45%~60%,增加钻孔有效抽采时间约4个月㊂关键词㊀漏气抽采钻孔; 两堵一注 封孔;二次加压注浆;瓦斯浓度中图分类号:TD712+.6㊀文献标识码:B㊀文章编号:1672-0652(2021)01-0017-03㊀㊀随着我国煤矿开采深度的延伸,煤层瓦斯压力㊁瓦斯含量逐步增大,导致矿井瓦斯涌出量增多,瓦斯灾害事故频发㊂解决矿井瓦斯最根本的手段是对煤层进行瓦斯抽采作业,降低煤层瓦斯含量,减少煤层瓦斯向采掘作业空间的涌出㊂目前,突出矿井㊁高瓦斯矿井均建设有矿井瓦斯抽采系统,对煤层瓦斯进行抽采㊂在抽采系统中对抽采效果起决定性作用的是抽采钻孔的封孔质量,封孔质量的好坏直接影响瓦斯抽采效果[1].我国瓦斯抽采钻孔封孔技术先后经历了黄泥封孔㊁水泥封孔[2]㊁聚氨酯封孔[3]㊁胶囊封孔器封孔[4-5]㊁ 两堵一注 封孔等[6-7],现阶段煤矿企业普遍应用的是 两堵一注封孔工艺㊂该工艺在现场操作相对简单,流程便于统一管理,封孔质量相对较好㊂但是,随着 两堵一注 封孔工艺的推广应用,发现经过一段时期抽采后,钻孔抽采瓦斯浓度衰减快,对瓦斯抽采产生不利影响㊂鉴于此,提出对 两堵一注 封孔抽采钻孔进行二次封孔的方法,并在山西大平煤业有限公司进行应用㊂1㊀矿井抽采概况2013年8月15日,山西大平煤业有限公司地面瓦斯抽采泵站投入运行,泵站安装有2BEC -72型水环式真空泵4台,单台泵的最大抽采量460m 3/min,功率560kW.两用两备,采用高㊁低负压两趟系统分别抽采井下各地点瓦斯㊂瓦斯抽采主管路经回风立井敷设在总回风大巷,瓦斯抽采主管路d530mm.瓦斯抽采支管路分别敷设在工作面两顺槽,瓦斯抽采支管路d325mm.矿井配备有型号ZDY3500L(Q)一体式履带钻机进行打钻施工,采用 两堵一注 封孔工艺进行封孔,具体封孔工艺见图1.图1㊀ 两堵一注 封孔工艺图具体操作流程:钻孔施工完毕后,下入封孔管,封孔管的长度根据巷道破坏圈的大小决定,封孔长度要超过煤壁破裂带㊂在封孔管上提前固定好两个囊袋,将注浆管随封孔管一起下入钻孔内㊂待封孔管下到指定位置后,将注浆管与注浆泵相连接,利用搅拌桶把一定比例的水和封孔专用膨胀水泥混合均匀,通过注浆泵向注浆管里输送带有压力的水泥浆㊂随着水泥浆压力的增大,囊袋中的1号和2号爆破单向阀最先打开(爆破压力0.05MPa),囊袋开始膨胀,当囊袋与煤壁紧密接触并达到一定压力后,3号爆破单向阀打开(爆破压力0.5MPa),水泥浆流向两个囊袋之间相对封闭的空间㊂随着水泥浆的不断进入,两个囊袋之间的水泥浆慢慢有了压力,由于空间相对封闭,水泥浆随着压力的不断升高,一部分水泥浆就会进入到煤体的缝隙中㊂当注浆泵的压力达到2MPa后,停止注浆,等待水泥浆凝固8h后将钻孔并网抽采㊂利用此方法对抽采钻孔进行封孔作业,初期效果比较好,抽采瓦斯浓度普遍能够达到50%以上㊂但是随着抽采时间的延长,抽采瓦斯浓度衰减得很快,抽采45天之后瓦斯抽采浓度减少一半左右㊂经过一段时间的抽采,钻孔附近的煤体会发生变形和位移,导致煤体裂隙发育㊁延伸,与外部空间导通,致使抽采瓦斯浓度快速衰减㊂2㊀二次加压注浆封孔工艺为了有效解决抽采钻孔抽采瓦斯浓度快速衰减问题,增加钻孔有效抽采时间,结合作业现场实际情况,提出二次加压注浆封孔方法㊂具体施工工艺见图2.图2㊀二次加压注浆封孔方法工艺图㊀㊀具体操作方法:在第一次封孔的基础上,孔口另外再安设一个囊袋以及注浆管㊂待抽采钻孔抽采瓦斯浓度降低到原抽采浓度的1/2时,利用注浆泵向孔口囊袋注入搅拌好的膨胀水泥㊂水泥浆压力先是将5号爆破单向阀打开(爆破压力0.05MPa),囊袋开始膨胀,当囊袋与煤壁紧密接触并达到一定压力后,4号爆破单向阀打开(爆破压力0.5MPa),水泥浆流向新旧两个囊袋之间相对封闭的空间㊂随着水泥浆的不断进入,两个囊袋之间的水泥浆慢慢有了压力,由于空间相对封闭,水泥浆随着压力的不断升高,高压水泥浆就会进入到煤体的缝隙中,堵塞钻孔与外部空间的裂隙通道㊂当注浆泵的压力达到3MPa后,停止注浆,等待水泥浆凝固8h后将钻孔并网抽采㊂3㊀现场应用情况山西大平煤业有限公司3113运输顺槽2020年应用此二次加压注浆封孔工艺开展了6个月的工业试验㊂88#㊁89#㊁91#㊁92#钻孔抽采瓦斯浓度数据见表1.表1㊀钻孔抽采瓦斯浓度表测量日期钻孔编号浓度/%负压/kPa钻孔编号浓度/%负压/kPa钻孔编号浓度/%负压/kPa钻孔编号浓度/%负压/kPa 04.2088673489523491543492763404.2688653489423491503492703405.03886033894133914533926433 05.10885733894033914133926033 05.17885232894032913832925632 05.2488453289403291353292523205.3188413289393291323292473206.07883631893131913031924331 06.14885331894531914831926731 06.2188513189463191473192643106.2888503189473191493192633107.05884830894630914630926730 07.12884930894530914530926130 07.1988482989432991472992632907.2688472989412991442992622908.02884829894229914229926429㊃81㊃山西焦煤科技2021年第1期续表1测量日期钻孔编号浓度/%负压/kPa钻孔编号浓度/%负压/kPa钻孔编号浓度/%负压/kPa钻孔编号浓度/%负压/kPa 08.09884628894328914128926028 08.16884728894128914328926228 08.2388452789402791402792582708.3088442689422691402692592609.06884724894124913924925424 09.13884323893923913723925323 09.2088412289372291382292502209.2788402289382291362292512210.04884221893621913521924921 10.11884121893521913621924621 10.18883821893621913421924221 10.25883720893720913320924520㊀㊀由表1可知:1)88#㊁89#㊁91#㊁92#四个钻孔经过第一次 两堵一注 封孔后,封孔质量较好,抽采瓦斯浓度在50%~ 80%,抽采瓦斯浓度较高,抽采效果良好㊂2)88#㊁89#㊁91#㊁92#四个抽采钻孔经过近50天的抽采后,由于抽采瓦斯导致煤体结构发生变化,裂隙增大㊁延伸㊂抽采瓦斯浓度分别降低到原有浓度的53.7%㊁59.6%㊁55.6%㊁56.6%,出现明显衰减现象㊂3)采取二次加压注浆封堵漏气钻孔㊂二次注浆的水泥在高压作用下进入煤体裂隙内部,堵塞煤体裂隙与外部空间的联系,提高抽采钻孔的气密性㊂经过二次加压注浆处理后,88#㊁89#㊁91#㊁92#四个抽采钻孔抽采瓦斯浓度分别提高了47.2%㊁45.2%㊁60%㊁55.8%.4)经过二次加压注浆封堵的漏气钻孔,由于堵塞了煤体因抽采瓦斯而二次发育的裂隙,所以后期抽采瓦斯过程中煤体裂隙再发育的阶段会比较缓慢,钻孔抽采瓦斯浓度衰减速率减缓,有效抽采瓦斯时间就会大大提高㊂从4个钻孔的观测数据可以看出,瓦斯有效抽采时间延长了约4个月㊂4㊀结㊀论1)提出利用二次加压注浆的方法处理 两堵一注 封孔的漏气钻孔㊂基本工艺为利用注浆泵将膨胀水泥浆注入到封孔管孔口新增的囊袋和第一次注浆时的囊袋之间,水泥浆在注浆高压力的作用下进入到煤体因抽采瓦斯而产生的裂隙内,堵塞煤体裂隙,隔断钻孔与外部空间的联系,提高钻孔密闭性,提高瓦斯抽采浓度和延长瓦斯有效抽采时间㊂2)现场试验表明,通过采取二次加压注浆的方法处理的漏气钻孔,抽采瓦斯浓度可提高45%~ 60%,钻孔有效抽采时间增加约4个月,提高了钻孔利用率,增强了瓦斯抽采效果㊂二次加压注浆封孔的方法在我国煤层抽采瓦斯漏气钻孔处理中具有广阔的应用前景㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀王兆丰.我国煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探讨[J].焦作工学院学报:自然学版,2003,22(4):241-246.[2]㊀赵正均,郭胜均.KFB型矿用水泥稠浆封孔泵的研制[J].矿业安全与环保,1999(2):3-5.[3]㊀陈㊀杰,金龙哲.关于聚氨酯封孔可提高瓦斯抽放效果的研究[J].煤炭工程,2003(8):47-49.[4]㊀周福宝,刘应科,张仁贵.新型气囊式自动封闭装备研究[J].中国矿业大学学报,2008,37(5):604-607.[5]㊀王永安,赵耀江.瓦斯抽采钻孔封孔方法的改进[J].山西煤炭,2006(3):24-25.[6]㊀郝瑞云.低透气性软煤层瓦斯抽采钻孔封孔参数的确定[J].山西焦煤科技,2020,44(5):14-17.[7]㊀胡㊀斌.分段注浆封孔技术在瓦斯抽采中的应用[J].山西焦煤科技,2017,41(6):40-42,50.㊃91㊃2021年第1期王㊀磊:漏气抽采钻孔的二次封孔技术。
低浓度抽采钻孔压缩空气循环脉冲疏堵增透技术研究
第52卷第12期煤炭工程C O A L E N G I N E E R I N G Vol.52, No. 12doi：10.11799/ce202012015低浓度抽采钻孔压缩空气循环脉冲疏堵増透技术研究吕有厂\孙矩正、代志旭\张益民2,魏风清3，高吾斌3(1.平顶山天安煤业股份有限公司，河南平顶山467000;2.焦作市美格安矿业科技有限公司，河南焦作454002;3.河南理工大学，河南焦作454002)摘要：针对瓦斯抽采过程中存在的透气性低、钻孔堵塞，引起瓦斯流动通道封闭造成的瓦斯 抽采浓度低等问题，通过研究压缩空气循环脉冲疏堵增透机理，优化关键技术参数，研制基于压缩 空气循环脉冲动力作用的抽采钻孔自动疏堵增透装置，并进行现场工业试验。
研究结果表明：利用 压缩空气循环脉冲装置对钻孔疏诸增透后，能将钻孔内的堵塞物破碎运出钻孔，并在抽采钻孔周围 煤体中形成新的裂隙。
疏堵前后，典型代表性钻孔瓦斯浓度最大变化倍数8.3，平均变化倍数5.2。
纯流量最大变化倍数24. 18，平均变化倍数11.6，明显提高了低浓度瓦斯钻孔的抽采效果。
关键词：低浓度瓦斯；瓦斯抽采；压缩空气；循环脉冲；疏堵增透中图分类号：TD712+.6 文献标识码：A文章编号：1671-0959(2020)12-0067-04Dredging and permeability enhancement of low concentration gasextraction boreholes using compressed air cyclic pulsingL V Y o u-c h a n g' ,S U N J u-z h e n g1 ,D A I Z h i-x u1 ,Z H A N G Y i-m i n2,W E I F e n g-q i n g3,G A O W u-b i n3(1. Pingdingshan Tianan Coal Mining Co. ,Ltd. ,Pingdingshan 467000, China；2. Jiaozuo Me g a n Mining Technology Co. ,Ltd. , Jiaozuo 454002, China；3. He n a n Polytechnic University, Jiaozuo 454002, China)A b s t r a c t：A i m i n g at the problems of low gas permeability a n d blockage of boreholes in the process of gas extraction,leading toclosure of gas flow channels a n d low concentration of gas extraction, the m e c h a n i s m of cyclic pulse dredging a n d permeabilitye n h a n c e m e n t of c o m p r e s s e d air is studied, a n d the key technical parameters are o p t i m i z e d,a n automatic dredging a n dpermeability increasing device for extraction boreholes is developed using the action of air circulation p u l s e,a n d field industrial test is carried out. T h e research results s h o w that：after using the device to dredge a n d e n h a n c e the permeability of the borehole, the plugging materials in the borehole is broken a n d p u s h e d out of the borehole, a n d n e w fractures is f o r m e d in the coal b ody a round the extraction borehole. After the dredging, the m a x i m u m gas concentration in typical representative boreholes increases 7. 3 tim e s,a n d average gas concentration increases 4. 2 times. T h e m a x i m u m pure flow increases 23. 18 times, a n d the average pure flow increases 10. 6 times, the extraction effect of low concentration gas borehole is significantly i m p r o v e d .K e y w o r d s：low concentration g a s；gas extraction；c o m p r e s s e d air；cyclic pul s e；dredging a n d increasing permeability瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯事故的根本性技术措 施，也是实现煤与瓦斯共采、煤层气利用、提高资 源回收率、减少大气污染、煤矿绿色开采的时代要 求。
钻孔堵漏可行性研究报告
钻孔堵漏可行性研究报告一、背景与意义随着建筑工程领域的不断发展，地下水工程的应用范围也越来越广泛，其中钻孔堵漏技术在地下水工程中起着重要的作用。
钻孔堵漏是指通过地下钻孔的方式，将材料注入地下，以达到隔离、封闭地下水脉的目的。
这种技术不仅可以有效保护地下水资源，减少地下水对建筑物的侵蚀，还可以在地下工程中有很好的应用。
因此，钻孔堵漏技术的研究和应用具有重要意义。
二、研究内容本研究旨在探究钻孔堵漏技术的可行性，具体包括以下几个方面：1. 钻孔堵漏技术原理及应用范围：介绍钻孔堵漏技术的基本原理，以及在地下水工程中的应用范围。
2. 钻孔堵漏材料的选择：介绍钻孔堵漏中常用的材料种类及其特点，分析不同材料的堵漏效果。
3. 钻孔堵漏施工工艺：探讨钻孔堵漏的施工工艺及步骤，分析不同材料在施工过程中的适用性。
4. 钻孔堵漏效果评价：通过对不同案例的实际应用，对钻孔堵漏技术的效果进行评价，探讨其在地下水工程中的优缺点。
5. 钻孔堵漏未来发展趋势：展望钻孔堵漏技术的未来发展趋势，提出改进建议。
三、研究方法本研究将采用文献资料法、实地调研法和案例分析法等方法，对钻孔堵漏技术进行深入研究。
具体研究步骤如下：1. 收集相关文献资料，了解钻孔堵漏技术的发展历程及现状。
2. 实地调研，走访相关企业和专家，获取钻孔堵漏技术施工实践经验。
3. 分析案例，对不同地下水工程项目中的钻孔堵漏技术进行评价，总结其优缺点。
4. 根据研究结果，提出改进建议，展望钻孔堵漏技术的未来发展趋势。
四、预期成果通过此次研究，将全面了解钻孔堵漏技术的原理、应用范围及施工工艺，评价其效果并提出改进建议。
预计可以为地下水工程领域的从业者提供参考，促进钻孔堵漏技术的进一步发展。
五、参考文献1. 袁小平. 钻孔堵漏施工技术研究[J]. 水工技术, 2018(10): 13-17.2. 李国庆. 地质灾害应急处置中钻孔堵漏技术的应用[J]. 地质科技信息, 2019(5): 25-29.3. 王志远. 钻孔堵漏技术在地下水工程中的应用研究[J]. 水利水电科技, 2020(3): 45-50. 以上是本报告的主要内容和研究计划，希望能够得到您的支持和指导。
深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔方式研究
深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔方式研究张建华;李振兴【摘要】针对深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔质量差的问题,分析了我国煤矿瓦斯抽采主要封孔方式技术特点以及存在的问题,认为巷帮及钻孔周围煤体应力“三带”分布、贯通裂隙发育情况及合理封孔深度的研究不够透彻,注浆压力和时间不足,钻孔应力失稳流动通道闭合、塌孔、淤塞等情况无法有效防治,是造成瓦斯抽采封孔效果不理想的主要原因.提出了研究扰动影响下钻孔周围煤体贯通裂隙发育情况,合理封孔深度,提高“两堵一注”囊袋堵头强度、注浆压力和时间,实施二次封孔以及孔壁支护等方面的改进对策,对深部矿井提高瓦斯抽采效率和安全生产具有重要的理论和现实意义.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2019(041)004【总页数】4页(P80-83)【关键词】封孔方式;两堵一注;二次封孔;钻孔支护【作者】张建华;李振兴【作者单位】平顶山天安煤业股份有限公司十二矿,河南平顶山467000;平顶山天安煤业股份有限公司十二矿,河南平顶山467000【正文语种】中文【中图分类】TD712.60 引言瓦斯抽采是瓦斯治理的重要技术措施之一，提高抽采钻孔封孔质量是做好抽采工作最基础的保障性措施［1］。
随着采掘深度的逐步加深，煤层地应力、瓦斯压力、煤的破坏类型及突出危险性呈逐渐增高趋势，同时，瓦斯抽采量、抽采难度、封孔方式以及对技术装备科技和工艺水平的要求也在不断增加。
因此，提升抽采钻孔封孔工艺和封孔质量，对减少抽采钻孔漏气、提高瓦斯抽采效率有重要的意义［2］。
许多学者对提高抽采效率进行了深入研究，认为煤层巷帮应力“三带”的分布，确定合理封孔深度以及改善封孔工艺是关键，合理的封孔深度必须能够保证穿过巷帮煤体卸压带，进入应力集中带，并确保封孔材料有效封孔堵漏和支护孔壁。
魏风清等［3］采用现场实测和理论分析对巷帮煤体卸压区和抽采钻孔轴向瓦斯运移规律进行了研究，提出了抽采钻孔合理封孔深度应超过瓦斯运移负压影响区的理论。
地质钻探堵漏新技术研究
地质钻探堵漏新技术研究发布时间：2022-11-25T07:43:10.791Z 来源：《工程管理前沿》2022年7月14期作者：董林伟惠斌[导读] 我国科技水平和我国矿山地质钻探施工十分快速董林伟惠斌河南省资源环境调查四院河南郑州450000摘要：我国科技水平和我国矿山地质钻探施工十分快速，矿山地质钻探是矿产资源开采中一项比较重要的工作，该工作具有较强的复杂性和专业性，在地质钻探过程中，经常性地出现地层漏失问题。
若不能有效解决此类问题，会导致钻井循环体系被打乱，钻孔内部的平衡状态将不复存在，可能会导致严重的钻探事故。
在应用地质钻探堵漏新技术后，不但能够解决地质钻探常出现的地层漏失问题，还能够提高矿山钻探工作效率以及整体工作质量，在提升矿产资源开发利用率的同时，可以创造出更高的经济效益。
关键词：矿山地质钻探；堵漏新技术；反循环清孔技术引言钻孔漏失问题是在矿山地质钻进过程中极易出现的问题现象，尤其是在松散砂岩及断层破碎带等地层结构存在地区频繁出现，因此，为减少此类问题影响预防发生井塌及卡钻等严重事故，应根据不同情况及周围环境特点制定有效堵漏方案，并认真研究方案使用合理性及使用效果能否达到施工保障水平，确保钻探钻孔施工作业的安全开展。
1堵漏技术在钻探中的应用现状分析1.1矿山地质钻探中的渗透性钻孔漏失矿山地质钻探中的渗透性钻孔漏失主要发生在各种颗粒比较粗的地层中，这些地层基本都是未胶结或是有的是胶结性比较差，但是都有比较良好的渗透性，如在砂石类的土、碎石类的土、砂岩等地层中。
造成这种钻孔漏失的主要原因是钻孔内压力的不平衡，即钻井液的当量循环密度超过了地层压力系数，由于两端的压力差而使得钻井液流入到地层当中，形成渗透性的钻孔漏失。
这种渗透性的钻孔漏失形成的结果往往是钻井液会层层深入到地层的各层，并在地层的空隙中形成胶结的泥团。
1.2化学试剂固结堵漏方式这种堵漏方式运用的手段十分简单，也就是将堵漏处理的化学试剂泵入地层漏失层段位置，待采取的化学试剂完全固结后，在对应的漏失通道中出现胶塞结构，实现漏失通道完全封堵，达到地层堵漏的基本目的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低浓度抽采钻孔堵漏技术研究
摘要：针对焦煤集团九里山矿抽采钻孔漏气、抽采效果差，提出了低浓度抽采钻孔堵漏技术，现场试验了两种堵漏方法，堵漏后，钻孔抽采浓度平均由12.4%提高到33.5%，浓度提高了2.7倍；单孔平均瓦斯抽采纯量由19m3/d提高到62m3/m，提高了3.3倍。
关键词：瓦斯抽采钻孔漏气抽采钻孔堵漏
封孔质量及封孔寿命是决定瓦斯抽采效果的重要因素之一，封孔质量差和封孔失效是造成瓦斯抽采浓度低的主要原因[1]。
我国约有65%回采工作面的预抽瓦斯浓度低于30%，充分反映了抽采钻孔封孔质量差的现状[2]。
当前焦煤集团九里山矿采用的封孔方法主要是铝箔袋矿用合成树脂封孔，经揉搓后送入孔内，树脂膨胀溢出袋外封孔，它具有发泡倍数高、封孔快捷的优点，但其封孔材料成本高，封孔后合成树脂的外衣与抽采钻孔壁相结合，未能使溢出的合成树脂充分的把抽采钻孔密闭，造成大部分抽采钻孔漏气，抽采效果差。
针对焦煤集团九里山矿抽采钻孔漏气、抽采效果差的问题，焦煤集团科学技术研究所提出钻孔堵漏技术，并在焦煤集团九里山矿进行了工业性试验。
1 堵漏基本原理
本煤层瓦斯抽采矿用合成树脂封孔技术，仅仅是把钻孔密封了起来，而未涉及到煤层裂隙，而这些煤层裂隙会随着瓦斯的抽出发育扩张，从而导致抽采浓度低，抽采周期短。
基于煤壁内存在的应力
扰动沟通裂隙[3]，利用钻孔堵漏方法来达到改变瓦斯抽采钻孔周围煤体特性和密封微孔裂隙的目的。
该技术利用注浆设备，以一定的压力将堵漏材料压注到抽采钻孔周围，浆液在压力的作用下，彻底密封填充抽采钻孔周围的裂隙，使抽采浓度和抽采纯量大幅度的提升。
2 试验地点概况
九里山矿16031运输巷，煤层厚度平均6.0m，煤层倾角平均12°，瓦斯含量为20.34m3/t，煤层瓦斯压力为1.74mpa，煤层透气性系数为0.2～0.457m2/（mpa2.d），该地区上部临近马坊泉断层，上部工作面顶板会相对破碎，另外，受马坊泉断层牵引很可能会伴生一些小的断裂构造。
此次试验所封抽采孔开口位于巷道下帮煤壁中部，距煤层顶板1.2m左右，距巷道底板0.8m左右，巷道顶板有淋水。
3 试验情况
根据16031运输巷抽采钻孔布置，此次一共试验了两种封孔堵漏方法，分别采用合成树脂法和胶囊封孔法，见示意图1、2。
合成树脂堵漏工艺流程：截取一根4m长的4分铝塑管→距出浆口0.5m固定木塞→距木塞0.3m依次间隔绑三组合成树脂→进浆口以里0.5m固定木塞→待合成树脂完全固化后→注浆堵漏。
■
图2 封孔器堵漏示意图
封孔器堵漏工艺流程：将注浆孔内残余煤屑吹净→放入封孔器→连接封孔器补液软管→手动试压泵加压→达到预定压力后→关闭
高压阀门→观察压力表是否稳定→稳定后连接注浆泵堵漏。
3.1 堵漏钻孔布置方法根据矿方提供的钻孔封孔参数，确定出合成树脂的致密区为9～10m处，保留2～3m注浆安全距离，故将堵漏钻孔长度设计在6～8m，采用便携式防突钻机打孔，钻头直径为65mm，堵漏钻孔位置设计在距抽采钻孔左上方0.3m处，倾角、方位角均与抽采钻孔倾角、方位角相同。
3.2 封孔设备及材料封孔注浆泵选用2zbq-9/3型双液注浆泵，额定流量：0～24l/min，注浆压力：0～6mpa，可同时输送两种介质也可单独输送一种介质，性能稳定，结构紧凑，质量轻，移动操作维护方便的优点。
注浆管选用市场上常见的4分铝塑管。
注浆堵漏材料：选用某公司生产的微膨胀水泥，其主要性能：①水灰比大；②凝结硬化快；③细度细；④固化体微膨胀，堵漏抗渗性好；⑤满足抽采需要快，2个小时即可接管实施瓦斯抽采；⑥具有“裂隙修复”功能，该封孔料固化体在水中长期浸泡强度不会降低，反而会继续升高，在受压后出现的微细裂隙能够“自修复”。
3.3 注浆情况在16031运输巷下帮，选定1～10#抽采钻孔作为堵漏试验孔，其中1～5#采用合成树脂法，6～10#采用封孔器法堵漏，两种堵漏方法的注浆情况见表1。
表1 堵漏孔注浆情况
■
从上表可以看出，用合成树脂法，注浆压力在0.5～1.1mpa，平均注浆压力为0.6mpa，平均每孔注浆量为25kg；用封孔器法，注浆压力在1.0～1.5mpa，平均注浆压力为1.3mpa，平均每孔注浆量为65kg。
用封孔器注浆堵漏，在注浆压力上是合成树脂法的2.2倍，注浆量上是合成树脂的2.6倍，从注浆压力和注浆量上可以看出，封孔器堵漏明显好于合成树脂堵漏。
4 效果分析
从下表可以看出，采取堵漏措施后，抽采浓度由平均12.4%提高到33.5%，浓度提高了2.7倍，尤其是8#抽采孔，抽采浓度由8.6%提高到93.3%，效果较明显。
用合成树脂法堵漏后平均浓度由14.3%提高到28.2%，封孔器法堵漏后平均浓度由10.6%提高到52.5%，可以看出封孔器法明显好于合成树脂法。
表2 堵漏前、后抽采浓度对比表
■
表3 堵漏前、后抽采纯量对比表
■
表中可以看出，采取堵漏措施后，每天单孔平均抽采瓦斯纯量由19m3提高到62m3，每天抽采瓦斯纯量提高了3.3倍。
合成树脂法
堵漏后每天抽采瓦斯纯量由26m3提高到67m3，封孔器法堵漏后每天抽采瓦斯纯量由12m3提高到56m3。
综上述，封孔器堵漏和合成树脂堵漏，都能够提高抽采浓度，合成树脂法提高的浓度及瓦斯纯量方面不及封孔器法。
分析认为：合成树脂抗压能力偏小，致使注浆压力达不到预定值，而浆液只是把较大一点的裂隙充填满了，一些小的裂隙未被完全充填，但两种堵漏方法均可以提高抽采浓度，为工作面提前抽采达标奠定了基础。
5 结论
5.1 采用合成树脂堵漏方法后，单孔平均抽采浓度由12.4%提高到33.5%，提高了2.7倍，抽采瓦斯纯量由26m3提高到67m3，提高了2.6倍。
5.2 采用封孔器堵漏方法后，单孔平均抽采浓度由10.6%提高到52.5%，提高了5倍，抽采瓦斯纯量由12m3/d提高到56m3/d，提高了4.7倍。
5.3 低浓度抽采钻孔堵漏技术，可以使一些低浓度钻孔得到重新利用，有效地提高瓦斯抽采浓度，保证了瓦斯抽采效果，缩短了抽采周期，为矿井持续发展取得显著的经济效益。
参考文献：
[1]王兆丰，李杰等.抽采钻孔封孔失效的二次处理措施[j].煤矿安全，2012，43（5）：86-88.
[2]王兆丰.我国煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探讨[j].焦作工
学院（自然科学版），2003，22(4)241-246.
[3]黄鑫业，蒋承林.本煤层瓦斯抽采钻孔带压封孔技术研究[j].煤炭科学技术，2011，39(10):45-48.。