瓦斯抽采钻孔封孔工艺的优化与应用

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“三堵二注” 封孔工艺简介2016.11.22

一、“三堵二注”封孔
瓦斯抽采钻孔采用“三堵二注”封孔技术，封孔长度不小于10米，封孔管选用ø50mm 的PVC管（抗静电、阻燃），注浆管及排气管选用ø16mm的铝塑管，封堵材料选用新型合成树脂（袋装、瓦斯抽放专用）。

封孔方法如下图所示，具体步骤如下：（1）在封孔前，先用封孔管进行透孔，如发现有塌孔、煤粉堵塞钻孔现象，需用钻机把钻孔内煤粉透出来，然后再进行封孔。

（2）封孔管不得少于5根（封孔管每根3米，第一根为花管，后四根为实管），封孔管之间用内丝接箍连接，实管外露不得超过300mm。

（3）使用水泥对钻孔孔口进行固孔，以稳固封孔管。

（4）连接注浆泵，待注浆料调匀后进行注浆，注浆完成后拆除注浆管。

图1 封孔方法示意图
二、钻孔封孔安全技术措施
1、瓦斯抽采钻孔施工完成后，需及时进行封孔，封孔质量必须符合规定，以提高抽采效果。

2、封孔作业必须由跟班队干或班组长在现场进行统一指挥。

3、作业前，由班组长对工作地点的顶板、煤壁、瓦斯及支护情况进行全面检查，确认无危险后，方可进行作业。

4、在封孔前，先用封孔管进行透孔，如发现有塌孔、煤粉堵塞钻孔现象，需用钻机把钻孔内煤粉透出来，然后再进行封孔，以减少钻孔内的煤粉量。

5、注浆泵需安放在地上并固定好，注浆料调匀后方可注浆，待排气管内返浆后，停止注浆泵运行，完成注浆封孔作业。

6、注浆完成后，必须用清水对注浆泵、注浆管进行清洗，防止遗留水泥堵死注浆设备，并将注浆泵移至安全地点妥善放置。

7、如进行高空作业，必须按相关规定使用好梯子、保险带。

如需使用脚手架，必
须将脚手架安设牢固。

- 1 -。

矿井瓦斯抽采钻孔封孔工艺技术应用研究

矿井瓦斯抽采钻孔封孔工艺技术应用研究摘要：瓦斯治理工作是防范事故的重要手段，瓦斯事故为煤矿生产中最严重的自然灾害之一。

抽采瓦斯是解决矿井瓦斯含量高、瓦斯涌出量大等问题中最根本的措施，影响矿井瓦斯抽采效果的因素是多方面的，其中抽放钻孔的封孔质量是做好抽放工作的最基础的保障性措施。

要充分发挥钻孔抽采的作用，达到预计抽采效果，钻孔的封孔质量是保障抽采达标的重要环节。

本文介绍封孔技术的应用，对瓦斯抽采封孔方法的定性力学进行分析。

关键词：矿井；瓦斯抽采；钻孔封孔工艺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。

瓦斯抽采钻孔封孔工艺的优化与应用

瓦斯抽采钻孔封孔工艺的优化与应用摘要：本文探讨了瓦斯抽采钻孔封孔技术的优化及其在瓦斯开采中的应用。

针对瓦斯抽采钻孔封孔工艺存在的问题，提出了一种新的优化方案。

该方案首先利用输入受控压力计、瞬态压降计等不同仪器配合测量，得到瓦斯抽采钻孔封隙情况及抽气效果；其次，采用无损检测技术，对瓦斯抽采钻孔建立实体型三维模拟模型，并对其用数值模拟的方法进行优化；最后，搭建实验室示范厂组成瓦斯抽采钻孔封孔技术，通过实际应用验证优化方案的有效性和可行性。

关键词：瓦斯抽采、钻孔封孔、优化、应用正文：瓦斯抽采是一种十分常见的采矿方式，钻孔封孔是瓦斯抽采的关键工艺之一，然而由于存在着诸多问题，瓦斯抽采钻孔封孔工艺需要进行优化以提升效果。

本文详细分析了瓦斯抽采钻孔封孔工艺中常见的问题，包括钻孔封孔的质量、抽气效果的检测等，并提出了一种优化方案。

本文的研究成果可以为瓦斯抽采钻孔封孔技术的实际应用提供一定的参考，为瓦斯抽采行业的技术改进指明了方向。

针对瓦斯抽采钻孔封孔工艺中存在的问题，主要有以下几方面：1、对于钻孔封孔技术质量的问题：由于瓦斯抽采钻孔现场施工过程较为复杂，如公接应、环形封堵及抽气工艺等，封孔的质量很容易受到不同施工条件的影响，严重影响瓦斯抽采效率。

2、瓦斯抽采钻孔抽气效果的问题：由于钻孔的封孔质量受到不同影响，因而抽气效果也会受到不同影响，使得最终的抽气效果无法达到设计要求，大大降低了瓦斯抽采效率。

为了解决上述问题，本文提出了一种新的优化方案。

该方案首先利用输入受控压力计、瞬态压降计等不同仪器配合测量，得到瓦斯抽采钻孔封隙情况及抽气效果，并将测量结果与设计要求进行比较，从而发现存在的问题；其次，采用无损检测技术，对瓦斯抽采钻孔建立实体型三维模拟模型，进一步剖析封孔质量的变化；最后，采用数值模拟的方法对瓦斯抽采钻孔封孔技术进行优化，最大程度地提高工艺的效率。

煤矿瓦斯抽采钻孔密封材料技术优化及工程实践

问题。
把封孔管推入到孔内，再用缠好白布（马丽散Ｆ湿润过）的直径为２ｍ的注液管塞进钻孔外段，马丽散Ｆ０ｍ膨胀后封闭钻孔外段；（）将风泵的送料管与注液４
（室内密封效果试验情况二）
试验室封孔试验采用直径６ｍ塑料管模拟瓦斯５ｍ
在本矿３ｏ工作面上顺槽的进行了采用马丽散Ｆｏ８材料下向联合封孔方式大范围试验。３０工作面位０８于三水平北翼３采区下部，所采煤层为二ｌ０煤层，地面标高为＋７～＋９ｍ１０１７。工作面走向长９０，倾斜长６ｍ１７，面积１０２ｍ，煤层厚度６ｏ～８４ｍ５ｍ５７０。．０．０，平均８Ｏ，煤层结构比较稳定，其中夹矸厚度０２，煤层．ｍ．ｍ倾斜角９。～３。。该煤层瓦斯含量较大，瓦斯相对涌出量为８０。ｔ～１ｍ／，按照上述材料使用工艺在３０：作０８：］面上顺槽进行了现场封堵效果试验。用该工艺共封ｌ２个钻场儿７个钻孔。钻场测试时间为２１年８００月至２１００
导致这次过断层影响时间较长。但由于提前做好了过断层的准备工作，在过断层期间平均产量还保持在每天一万吨以上，在公司全年任务紧张的情况下基本没
低了割煤机和支架的损坏，提高了矿井生产能力，在我矿接续紧张，产量任务繁重的情况下，由于本次采用的过断层技术具有针对性强，准确性高等特点，且及时采取其他补充措施，因此，顺利穿过断层，任务完成了，为我矿创造了巨大的经济效益。
严重。瓦斯抽放与综合利用则是一个兼顾矿井安全生

瓦斯抽放钻孔封孔工艺改进及效果检测研究

只需补气增加，因此此封孑］艺具有即封即抽、操作简单、Ｌ＿＝
孔器封孔、矿用合成树脂封孔工艺，但以上封孔ｌ在实Ｔ艺
践应用过程中都存在一定的缺点和局限性。
可复用、功效高等优点。但是充气式封孔器的使用对封孔
中采煤机破碎均厚４４．ｍ的煤体一次垮落，致使赋存于煤体中的游离态瓦斯和部分吸附态瓦斯瞬间大量释放，极易造
成矿井瓦斯超限，威胁员．生命安全。为解决回采工作面［瓦斯问题，采取预抽煤层瓦斯措施，施工瓦斯抽放顺层钻图１聚氨酯、水泥浆联合封孔工艺示意图
关键词：瓦斯抽放钻孔；封孔；工艺改进；合成树脂；水泥浆；检测装置中图分类号：Ｔ７２．Ｄ１６
１矿井概况
云盖山煤矿一矿（以下简称：云煤一矿）０８年核定，２０生产能力为０４Ｍ￣。矿井相对瓦斯涌量为５８ｍ／，．５ａ．７ｔ绝对涌出量为５２ｍ。ｍｉ。矿井主采二，层位于山西组．５／ｎ煤
幅度降低了聚氨酯泡沫密封效果，严重影响了瓦斯抽放钻
孑封孑效果，聚氨酯、水泥浆联合封孔丁艺示意图如图１ＬＬ
所示
量较大。由于矿井２１０采煤工作面采用综采放顶煤一１１
次采全高回采工艺，加之 “ 厚差煤层 ” 特点，回采过程大

瓦斯抽放钻孔封孔方法的改进

收稿日期:2006205210 作者简介:王永安(1963-),男,河北丰润人,在读教育硕士,从事矿井通风与安全专业的教学和科研工作。

第26卷　第3期2006年9月山　西　煤　炭SHANXI COALVol 126　No.3　Sep.2006瓦斯抽放钻孔封孔方法的改进王永安1,赵耀江2(11山西煤炭职业技术学院,山西太原030031;21太原理工大学,山西太原030024)摘　要:针对瓦斯抽放钻孔传统的“聚胺脂法”封孔的缺陷,在实践总结的基础上,提出了“聚胺脂加水泥浆”的封孔新方法,解决了高负压条件下抽放钻孔容易漏气和抽放率低的难题。

关键词:瓦斯抽放钻孔;封孔方法;改进中图分类号:TD712+162 文献标识码:A 文章编号:167225050(2006)03200242021　引言影响矿井瓦斯抽放效果的因素是多方面的,其中抽放钻孔的封孔质量也是重要因素之一。

山西焦煤集团屯兰煤矿刚开始进行瓦斯抽放时,在2号煤层的12301、12306、12303工作面对抽放钻孔采用大家普遍认同的聚胺脂进行封孔,结果有20%左右的抽放钻孔由于顶板压力作用使钻孔内的聚胺脂压裂,导致钻孔出现不同程度的漏气,降低了抽放钻孔的负压,抽放效率仅为15%～19%。

随着矿井生产规模的扩大和采掘向深部发展,矿井瓦斯涌出量逐年升高,如何解决高负压抽放条件下的钻孔漏气问题,提高抽放效率,成为当前瓦斯抽放技术的一道难题。

通过对12301、12306、12303工作面的抽放工艺和原始资料分析总结,我们认为,在钻孔封孔方法上应采取措施加以改进。

2　传统封孔方法的做法和缺陷抽放钻孔封孔最常用的方法是使用聚胺脂进行封孔。

该方法使用三种化学药液,按一定比例进行配比,将配好的药液均匀涂抹在麻袋上,涂抹的同时迅速把麻袋缠绕在封孔器上,再把封孔器送入抽放钻孔孔口内,此时依靠聚胺脂发生化学反应而膨胀,从而达到钻孔封孔的目的。

具体的封孔方法如图1所示。

瓦斯抽放钻孔封孔工艺优化探讨

瓦斯抽放钻孔封孔工艺优化探讨摘要：随着我国经济的高速发展，我国各行各业也呈现出良好的发展趋势。

通过原有封孔工艺中存在的问题进行分析，针对封孔中存在的封孔剂定位、注浆量控制以及不同倾角下钻孔封孔漏气等问题，对封孔工艺进行了改进，经现场试验对比，新封孔工艺能有效地提高封孔效果。

关键词：瓦斯抽放；钻孔封孔；工艺优化引言随着我国瓦斯治理技术、装备日趋成熟，瓦斯抽采钻孔已经成为瓦斯治理的重要手段，钻孔封孔工艺对瓦斯抽放钻孔的成孔、带抽质量有着重要的意义，在一定程度上能够决定抽采钻孔浓度以及衰减效果，进而影响瓦斯抽放效果。

本文对鹤煤九矿原有封孔工艺中存在的问题进行了分析，并将该矿封孔工艺改进后的钻孔抽采参数与原有封孔工艺进行对比，为进一步改进抽采封孔工艺提供了一定理论和现场经验。

1、传统抽放钻孔封孔工艺分析1.1聚氨酯、水泥浆联合封孔工艺该工艺的实质是在钻孔的两端采用手工聚氨酯泡沫封孔，即手工搅拌混合聚氨酯AB组分，搅拌后利用棉纱进行吸附并包裹在抽放管端部，实现钻孔两端封孔，然后在钻孔中间部分用辅助封孔管灌注水泥浆封孔。

采用此联合封孔工艺具有钻孔两端固化速度快、与煤壁粘附力强等优点。

但此封孔操作工序较麻烦，而且采用人工搅拌方式造成AB组分分散与混合效果差，原材料浪费严重并影响后续发泡与固化效果，另外由于从AB组分开始混合到发泡的间隔仅30s左右，因而通常在抽放管往抽放钻孔内推进过程中聚氨酯就已经开发发泡(致使达不到设计的抽放钻孔封孔深度)，此时棉纱与煤壁之间的摩擦使得发泡初期的泡孔大量破裂和并孔，因此大幅度降低了聚氨酯泡沫密封效果，严重影响了瓦斯抽放钻孔封孔效果。

1.2充气式封孔器封孔工艺为了提高钻孔封孔质量，矿井自主设计加工了充气式封孔器进行试验研究。

封孔器设计长度为15m，在距管口5m、13m位置分别设计一个直径为66mm，长为0.7m的封孔气囊，气囊与气绳相连，利用气管打气增压使气囊膨胀实现封孔。

根据矿井煤层特点封孔气囊充气压力设计为0.11MPa，当压力低于设计值时只需补气增加，因此此封孔工艺具有即封即抽、操作简单、可复用、功效高等优点。

瓦斯抽放钻孔封孔技术的应用

倾斜及水平抽放钻孔封孔时，首先将抽放管及注
浆管预埋在钻孑Ｌ内，并用黄泥将孔口堵实（堵Ｉｍ左
右）。预埋抽放管长度与封孑Ｌ深度相等，注浆管长一般
为２ｍ。然后将灌浆机上出浆管接在注浆管上注浆至
抽放管内流出浆为止（如图１）。１．４．２俯斜钻孔封孔方法俯斜钻孔封孔时，须先将抽放管末端用棉纱缠紧并用铅丝或铁钉固定好，防止注浆时水泥石膏浆流到
１．２．２孔内抽放管
效果。长期以来，潘西煤矿采用黄泥封孔或水泥药卷封孔，封孔长度一般只能达到３ｍ左右。由于受矿压、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，也将影响抽放钻孑Ｌ气密性。因此，原有封孔方式封孑Ｌ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。
１封孔工艺的改进
潘西煤矿瓦斯抽放钻孔直径一般为７５ｍｍ，因此孔内抽放管通常选用￣３０ｍｍＰＶＣ塑料管，它较之使用铁管具有轻便易带、成本低等特点。特别是机械化采煤工作面中，使用铁管容易损坏割煤机械，而使用塑料管
１．２封孔材料
１．２．１封孔浆机械封孑Ｌ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，影响抽放效果。为此，选用了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

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。

图6钻孔下套管和封孔工艺图2.3.5 顶板瓦斯道法6、机械压缩橡胶封孔法，封长3m以上。

顺煤层瓦斯抽采钻孔封孔新工艺

科技论坛顺煤层瓦斯抽采钻孔封孔新工艺臧广伟（龙煤集团佳木斯瓦斯地质研究院有限公司，黑龙江佳木斯１５４０００）现代化的工业，要求施工团队在施工过程中，必须通过一定的手段，使工程高效率的完成。

在瓦斯抽采工作中，要高质量的完成抽采工作，在施工过程中，就必须要做到抽采工艺的高质量。

其中，钻孔的质量将在很大程度上影响着整个抽采工作。

钻孔封孔不严密、不能耐压力，将造成抽采工作的负面效果。

因此，在进行钻孔封孔工作是，一定要严格执行国家规定的相关标准，不断完善目前瓦斯抽采工作中存在的不足。

下面将结合具体实例对钻孔封孔新工艺做出讨论。

１矿井的实际情况Ｈ煤矿某机巷，条带标高５３２．９－５４５．８ｍ，根据钻探及三维地震勘探资料分析，该区段地质条件简单，工作面位于王楼背斜北翼，背斜轴向ＮＷＷ，向ＳＥＥ倾伏，与地层走向基本正交。

煤岩层倾向ＳＥ，倾角６°￣９°，平均５°；工作面走向长１２００ｍ，倾向长１６８ｍ。

工作面外围发育有７３断层，且受王楼背斜影响，预计工作面内小构造较为发育，局部存在瓦斯富集区。

７２煤层具有煤与瓦斯突出危险性，实测７煤层最大原始瓦斯含量为１１．２ｍ３／ｔ，瓦斯压力为２．６ＭＰａ。

２瓦斯抽采的传统工艺传统的瓦斯抽采工艺，由于其本身具有构造等的缺点，不利于抽采工作的高效、安全进行。

２．１将ＰＥ管上用硬质材料固定一个编织袋，编织袋应放在距ＰＥ管里侧２ｍ左右的地方。

２．２把一个直径为４ｃｍ，长为２ｍ的铁管和一个直径为４ｃｍ，长为１６．５ｍ的软管固定在封孔管外侧。

在封孔管孔１．３ｍ处，固定一个０．５ｍ的海绵挡板。

２．３向ＰＥ管上的编织袋内注入黑聚氨酯和白聚氨酯。

并用１ｍ长的快感水泥堵住封孔管的入口，将其在孔口封堵严密，使其与之前注入的黑聚氨酯和白聚氨酯之间，形成一段密闭的空间。

２．４将速凝膨胀封孔剂和水按１：１的比例充分混合，用风动注浆泵连接注浆管注入钻孔内，待回浆管回浆时，将回浆软管扎接堵死后继续注浆，直到注不进浆液为止。

本煤层抽放钻孔封孔工艺改进及应用

本煤层抽放钻孔封孔技改进及应用邢磊【摘要】介绍了梁北矿本煤层钻孔原有封孔工艺存在的问题，应用PD水泥封孔材料，通过改进封孔工艺和方式，大大提高了封孔质量，即保证了煤层区域措施预抽效果，提高抽采浓度和抽采量，降低煤体瓦斯含量，又实现了高浓度瓦斯的抽采与利用，取得了显著效果。

【关键词】本煤层钻孔封孔技术瓦斯抽放一、概况梁北矿属于煤与瓦斯突出矿井，瓦斯治理工作一直都是日常工作中的重中之重，为了杜绝瓦斯事故，保证安全生产，必须采取有效的煤层抽采措施，降低煤体中的瓦斯含量，并实现瓦斯抽采利用，变废为宝。

梁北矿煤层赋存稳定，平均煤厚4.2m，一般3－6m，煤层倾角11°～13°，平均12.5°，其直接顶为沙质泥岩及细砂岩，直接底板为沙质泥岩和细砂岩，瓦斯含量4.91－13.97m3/t，煤层瓦斯压力 1.0－3.65Mpa，煤的坚固性系数0.15-0.3，煤层透气性系数0.0011—0.0454m2/Mpa2.d。

为了有效治理瓦斯，采煤工作面采取本煤层顺层抽采钻孔措施，煤巷掘进工作面采取挂耳钻场预抽及卸压钻孔措施，对煤体瓦斯进行抽采及利用。

本煤层钻孔均采用Φ94mm钻头，钻孔深度视情况而定，一般都在60m以上，钻孔倾角沿煤层顶板设计，可分为上行孔、下行孔、平孔三种类型。

二、各类钻孔封孔工艺1、本煤层抽放钻孔上行孔：⑴封孔工艺：梁北矿本煤层瓦斯抽放孔上行孔，倾角12°，孔深不一，孔径94mm，为煤孔，封孔步骤为：①钻孔施工完毕退钻杆时，退至孔内剩余钻杆约20m时，开启压风，将钻孔内煤粉吹出一部分；②钻杆完全退出后，使用钻孔煤粉处理管送入孔内15-20m，开启压风，将剩余煤粉吹出钻孔；③准备封孔管：采用Φ32mm×13m聚乙烯封孔管一根，一端有1m长集气孔段，封孔长度10-12m。

孔口预埋一根Φ20mm×3m聚乙烯管作为注浆管。

在聚乙烯封孔管管口段和集气孔段后部约0.5～0.8m处，用扎丝各捆扎封孔毛巾（集气孔段后部用整条毛巾），并在毛巾前后增加挡圈（挡圈可用棉纱缠绕，防止封孔药液膨胀时在孔内乱流堵塞集气孔段的吸气小孔。

煤层瓦斯抽采钻孔失效分析及封孔技术优化研究

煤层瓦斯抽采钻孔失效分析及封孔技术优化研究发布时间：2021-12-31T01:43:41.592Z 来源：《科学与技术》2021年第22期作者：姜伟[导读] 瓦斯的开采工作是通过在借助已经安装在煤层中的抽气管道来进行的，这样在开采过程中就能避免人员身处井下的开采空间，姜伟窑街煤电集团公司金河煤矿甘肃兰州730084摘要：瓦斯的开采工作是通过在借助已经安装在煤层中的抽气管道来进行的，这样在开采过程中就能避免人员身处井下的开采空间，从而能大大减少瓦斯开采事故的发生次数。

瓦斯作为一种绿色能源可以用于发电、取暖、供热和燃烧等，所以瓦斯开采显得尤为重要。

瓦斯抽采有很多种方式来进行钻孔布置，而在这些方式中顺层钻孔预抽方式是治理煤层瓦斯开采的重要手段。

基于此，对煤层瓦斯抽采钻孔失效分析及封孔技术优化进行研究，以供参考。

关键词：煤层瓦斯；钻孔；漏气；封孔材料；抽采效果引言瓦斯抽采是治理瓦斯灾害的重要手段，而井下本煤层钻孔因施工简便、成本较低，已在我国煤矿瓦斯抽采中得到了广泛应用。

然而，由于煤岩体受钻孔开挖等因素的影响，钻孔围岩裂隙演化发育，致使在抽采本煤层瓦斯时巷道内空气涌入钻孔，导致钻孔瓦斯抽采浓度持续降低。

1瓦斯开采漏气原理1.1巷道松动圈漏气的原理根据距离巷道由近及远壁面围岩可以依次分为松动圈、塑性ｑ区、弹性区和原岩应力区。

钻孔的孔口在巷道围岩的各个区域里都分布着封孔口，这一现象会极大地影响封闭钻孔的质量。

渗透性是其他岩层渗透区的１倍～３倍的完全渗流区也称松动圈，其裂痕呈现出网状结构，在这个区域内巷道里的空气是呈自由流动的状态的。

这一现象具有普遍性。

1.2极低透气性构造煤瓦斯抽采影响因素随着现代化科学测试技术的发展，国内外研究学者开始考虑温度场、电磁场及地应力场等对煤层内瓦斯流动的影响，对煤层瓦斯渗流过程中的各种物理效应进行了测试和研究，并以此为基础发展形成瓦斯流动多物理场耦合理论，建立了更为科学的瓦斯流动模型，得出了煤体在三轴应力的作用下，煤样渗透性与应力有关，渗透率随应力的增加而呈指数形式减小，瓦斯在煤层中的运移主要受煤层瓦斯压力、煤层透气性系数控制。

瓦斯抽采钻孔囊式带压封孔工艺应用解析

瓦斯抽采钻孔囊式带压封孔工艺应用解析发布时间：2023-01-15T02:52:30.229Z 来源：《工程建设标准化》2022年8月第16期作者：吴华帮[导读] 为了全面提升煤矿瓦斯抽采钻孔的应用效果，煤矿管理人员应加大研发力度，采用多元管控措施，提升瓦斯抽采系统运行的安全性和稳定性。

基于此，本文以钻孔囊式带压封孔工艺为例。

吴华帮身份证：52020219740923****摘要：为了全面提升煤矿瓦斯抽采钻孔的应用效果，煤矿管理人员应加大研发力度，采用多元管控措施，提升瓦斯抽采系统运行的安全性和稳定性。

基于此，本文以钻孔囊式带压封孔工艺为例。

首先以贵州盘江精煤股份有限公司山脚树煤矿为主要研究对象，首先简单介绍了煤矿概况，并说明了囊式带压封孔的具体工艺方法；其次通过应用实践，对不同封孔工艺处理方式进行对比试验，根据甲烷气体抽采的数据信息得出采用囊式封孔抽采效果较好的结论；最后，根据不同封孔情况，有针对性的介绍了钻孔带压封孔问题的其他注意事项及解决方法，希望能够给同行提供一定的参考价值。

关键词：瓦斯抽采；囊式带压封孔；聚氨酯封孔液；主要问题；解决方法引言采用科学合理的瓦斯抽采方式能够从一定程度上杜绝瓦斯安全意外事故发生的几率，对加强煤矿企业安全管理、改善外界生态环境有着积极深远影响，而妥善运用钻孔囊式带压封孔工艺能够促使封孔质量有所提高，进一步保证煤矿企业能够快速达到降本增效的目的。

对此，相关部门应加大研发力度，在大量模拟试验和实践应用下，不断优化并调整封孔处理工艺，继而达到预设的封孔效果。

1.煤矿企业概况以贵州盘江精煤股份有限公司山脚树煤矿为主要研究对象，整个矿井核定生产能力为310万t/a，是煤与瓦斯突出矿井。

矿井管理部门为了有效杜绝瓦斯安全事故的发生，应及时制定抽采方案及时对本煤层瓦斯抽采钻孔处理，在实际的钻孔过程中，应采用适当方式确保钻孔严密、不漏气。

据有关资料显示，此个煤矿管理采用传统的“两堵一注”的聚氨酯封孔注液方法，此个封孔方法主要有两个操作步骤，第一，应确保钻孔被适量的膨胀性聚氨酯封孔钻液统一封堵，保证钻孔3m处、12m处达到预设的封孔效果[1]；第二，应使用质量最佳的水泥砂浆材料全面对中间预留孔进行封闭处理，全面排出钻孔内部多余的空气，与此同时，采用适当措施确保所有钻孔能够进行正常抽采后，还应及时的预留一根注浆管和反浆管。

矿井瓦斯抽采系统优化与利用

２．２邻近工作面瓦斯抽采技术应用
电浓度达到９％瓦斯发电机组发电效率最高，按照每立方米纯瓦斯可发２＿４电度。近年来，随着开采深度递增，煤层的瓦斯含量及涌出量都呈现递增趋势，瓦斯压力也有所增
１．１在实际安全培训工作中，逐步完善各项培训制度
文从三级培训机构角度，就煤矿安全培训机构如何建立健全一套完的同时，各部门应通力协作，以注重培训质量为己任，提高善的、切实可行的安全培训机制，打造一支具有专业素质和实际教学培训效果为目的，认真履行各自岗位责任制。能力的师资队伍给予了解答。关键词：安全培训培训机制师资队伍
量。钻机设备落后、封孔效果差是制约钻孔质量的关键问
题。
２．３应用先进钻封设备１．４瓦斯抽放参数测定不及时混合比调整不达标当瓦斯浓度超过或低于９％时就需要进行混成比调主焦公司２０１２年初先后购置了ＣＭＳＩ一６２００／８０、整，人工进行混合比调整容易导致混合比调整不达标，影ＺＹ一４０００、ＣＭＳＩ一３２００／５８型深孔钻机，通过大功率深孔响瓦斯发电机组运行，造成发电机组损坏。钻机解决了深孔问题。为加强封孔施工速度，由原来的人工封孔改为机械封孔，提高瓦斯抽采钻孔封孔质量，保证２瓦斯抽采系统优化措施

煤矿井下瓦斯抽放钻孔新型封孔工艺研究

煤矿井下瓦斯治理一直是困扰煤矿企业安全生产的难题，旦发生瓦斯事故将给企业和社会带来巨大损失，随着国家对瓦斯治理工作的重视，瓦斯抽放作为一项治理瓦斯的根本性措施，被越来越多矿井采用和改进，而抽放钻孔的封孔工艺的好坏
一
时间需加长至１ｉ５ｍｎ左右，封孔需先进行封孔器安放，两端头先反应形成充填区，再次充填才能完成；如遇有水钻孔或本煤层平孑存在积水钻孑；因材料反应时间加长钻孔充水将直接影响ＬＬ
２８０（）０￣１３国０￣０
围滩水电站工程方案比选
樊建锋
（山西省水利水电勘测设计研究院，山西
摘
太原
００２）３０４
一
抽放管
注浆管
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２目前封孔工艺存在的缺点
用水泥砂浆充填存在水泥沉降漏气，工充填时间长，人质量难以把握，Ｌ封孑时间长等缺点。聚胺脂封孔存在为满足初期安放封孑器，Ｌ两端头缠绕麻袋片堵头需要，Ｌ钻孑一般要进行两次扩孔到１３直径且为适应安装操作时问要求，聚胺脂Ａ、５Ｂ料反应
填弃区域
的堵头，麻袋片上加入聚氨酯Ａ、Ｂ料，并随同插入两根１ｐｃ２ｖ管，一根为注浆用管，一根为导气用管。迅速插入已扩好钻孑内，Ｌ待聚氨酯完全反应后再用注浆泵把聚氨酯Ａ、Ｂ两种料同时注入已封好的充填区，直到导气管中返出聚氨酯料，结束封孑，满Ｌ为足封孔工艺需要聚氨酯初始反应时间控制在１ｉ～５ｒｎ之０ｍｎ１ｉａ

井下瓦斯抽采钻孔封孔设计及安全技术措施

山西天润煤化集团德通煤业有限公司井下瓦斯抽采钻孔封孔设计及安全技术措施通防科二0一六年山西天润煤化集团德通煤业有限公司井下瓦斯抽采钻孔封孔设计及安全技术措施一、抽采钻孔封孔设计根据实际，2103工作面胶带顺槽和回风巷需要对抽采钻孔进行封孔，为保证封孔质量和安全，特制订瓦斯抽采钻孔封孔设计如下：1、钻孔直径为¢125mm，钻孔抽采管采用¢63PVC管，PVC 管与铠装胶管经三通连接后接入钻场进行封孔。

2、距钻孔抽采管前端0.3m处裹30mm布装入钻孔并捣实，确保封孔液不能流入钻孔里端；紧接挡布装入¢100木环，厚度30mm；紧接木环装入¢90橡胶垫圈，厚度20mm；在木塞与橡胶垫圈之间填入捆绑好的棉丝，厚度20mm。

3、距钻孔后端0.3m处装入木塞，紧接装入棉丝和橡胶垫圈，规格同上。

4、抽采管放进钻孔之前，将注聚氨酯胶管装入抽采管后端，通过后端木塞、棉丝和橡胶垫圈。

5、将抽采管缓慢放入钻孔内，至抽采管外漏0.2m时，将抽采管缓慢向外抽出0.1m，以使棉丝充入木环与钻孔缝隙。

6、将聚氨酯胶管连接聚氨酯泵，开泵注入聚氨酯。

7、仔细观察抽采管外端安装橡胶垫圈和棉丝与钻孔的空隙，一旦发现有聚氨酯液外流，立刻停泵，拔出胶管。

8、用三角木垫将抽采管上下固定，用水泥将抽采管外端至煤壁孔内封好。

之后，拔下三角木垫，用水泥将孔封填好。

二、抽采钻孔封孔安全技术措施由于抽采钻孔内有高浓度的瓦斯，为保证封孔安全，特制订封孔安全技术措施如下：1、运送材料时要用绳索固定牢固，防止材料脱落伤人。

2、运送至使用地点后，将抽采管摆放至巷帮一侧，摆放整齐，挂牌管理。

3、深入钻孔前，将木环、橡胶垫圈及棉丝、聚氨酯胶管按设计装好。

4、伸入孔内时要由两人操作，一人在孔口扶住抽采管，另一个缓慢压住重量向孔内伸入抽采管，严禁快速伸入抽采管。

5、伸入抽采管至预定位置后，按设计注入聚氨酯封孔。

矿井瓦斯抽采系统优化和应用

矿井瓦斯抽采系统优化和应用摘要：随着我国煤矿产业的发展，对煤矿的开采程度不断加大，由于开采深度的增加，煤矿内空气减少、瓦斯含量增加，传统的依靠风力排出瓦斯的治理瓦斯灾害的方法已不再适应环境的变化，因此对瓦斯抽采系统进行优化已迫在眉睫。

为保证矿区工作人员的安全，提高瓦斯的利用率，從而促进煤矿企业的发展，本文对优化矿井瓦斯抽采系统的方法进行了分析。

关键词：矿井瓦斯；抽采系统；优化利用瓦斯是矿产的伴生资源，在到达一定浓度时能使人缺氧窒息，还有可能燃烧甚至爆炸，瓦斯灾害严重影响煤矿开采过程中的安全性，严重制约煤矿的高效开采，是矿井生产过程中的主要灾害之一，所以一定要在矿井开采前进行瓦斯抽采以保障生产安全。

瓦斯抽采是通过建立瓦斯抽采网络，利用瓦斯抽采泵等气体抽采设备进行矿井瓦斯抽采的技术，本文介绍了几种常用的瓦斯抽采方法。

1.常见矿井瓦斯抽采技术1.1穿层钻孔瓦斯抽采技术穿层钻孔瓦斯抽采技术是通过向突出煤层内打大量的密集钻孔而使矿区压力下降，然后进行瓦斯抽采的技术，主要用于无保护层开采的瓦斯突出煤层。

该技术的优点是施工工艺简单，在任何的矿井环境下都能使用，适应性强；对瓦斯灾害严重、危险性大的厚煤层和特厚煤层瓦斯抽采效果要比其他技术更好；可以在短时间内降低瓦斯压力和瓦斯含量，从而减小瓦斯爆炸的可能性；能够加快进入突出煤层的速度并进行顺层瓦斯抽采。

1.2顺层钻孔瓦斯抽采技术顺层钻孔瓦斯抽采技术是在本煤层打下密集钻孔然后抽采本煤层瓦斯的技术，主要用于顶底板较平，没有太大起伏且厚度均匀，内部无夹矸或夹矸厚度较小的煤层。

该技术的优点是能够引起煤层收缩变形，使煤层透气性增强，地应力下降。

在布置顺层钻孔时要注意根据瓦斯抽采的半径和时间，选取合适的钻孔间距，一般在二到五米之间，并且要注意根据抽采工作面的长度决定钻孔长度，还有钻孔与工作面之间最好留十米压茬以使抽采效率达到最大，钻孔布置要均匀，在出现问题时要及时采取措施补救。

关于瓦斯抽采钻孔化学注浆封孔技术的运用分析

关于瓦斯抽采钻孔化学注浆封孔技术的运用分析目前所使用的抽采钻孔封孔技术尚未完善，还存在着封孔较浅、长度不够、封堵的质量比较差等缺点。

对此，特提出一种新型封孔技术--化学注浆封孔技术，可以有效解决这些问题，保证封孔的质量，提高瓦斯抽采的效率。

将该技术应用于河南省新龙矿业有限公司的煤与瓦斯突出矿井之后，取得了不错的成效。

标签：瓦斯抽采；钻孔封孔；化学注浆；应用分析1 前言为了保证煤矿开采安全，必须要抓紧瓦斯防治工作。

瓦斯抽采可以有效控制煤矿内瓦斯的浓度，是瓦斯防治的主要措施之一，而瓦斯抽采的关键技术就是钻孔封孔技术。

当前所使用的封孔技术有以下几种：水泥封孔技术、发泡材料封孔技术、封孔器封孔技术等。

这些封孔技术分别应用于不同的条件下的瓦斯抽采，但是每种在应用时都存在一定的缺陷。

针对这些问题，特提出化学注浆封孔技术。

2 矿井的基本概况河南省新龙矿业隶属于河南神火集团有限公司，矿井地处河南省禹州市南部，矿井设计时的产煤速度为0.9Mt/a，主要开采二叠纪时期遗留下来的山西组二1煤层，最大煤层厚度约11m，平均厚度约为4.5m，倾斜角度为8-15度；该矿井中瓦斯的压力为0.6-2.75MPa，瓦斯的浓度为5.73-13.93m3/t；煤层的硬度在0.2左右，透气度约为0.001-0.045。

3 瓦斯抽采钻孔化学注浆封孔技术的运用3.1 化学注浆的原理在对煤层的巷道进行开采以后，巷道附近会发生一定程度的松动，这些松动就会导致某些细小裂缝的出现。

而在瓦斯抽采钻孔施工时，钻头会使周围产生较大的应力，从而使得钻孔周围也出现许多裂缝。

当这些钻孔产生的裂缝与松动产生的裂缝连通在一起时，就会在孔洞周围形成一条裂缝带，当钻孔封孔完成以后，这条裂缝带就成为泄露的主要通道。

所以，对于裂缝带的封堵，才是封孔技术的关键。

对此，要求封孔的长度至少要超出松动圈裂缝的范围，同时为了节约施工成本，封孔的长度也不宜过长。

在选择了合适的封孔长度以后，需要用到发泡浆料在孔洞内构建一个封闭的空间，如图1。

浅析瓦斯抽采钻孔带压定向封孔技术的应用

浅析瓦斯抽采钻孔带压定向封孔技术的应用摘要：为实现煤矿安全生产，而煤矿井下瓦斯一直是安全生产的重大隐患，因此对煤矿瓦斯进行综合治理显得尤为重要。

目前最有效的措施就是施工钻孔抽采瓦斯，但普通钻孔抽采浓度偏低，严重影响煤层瓦斯抽采效果。

造成钻孔抽采浓度偏低的因素有很多，不仅取决于煤层瓦斯赋存状况，还取决于瓦斯抽采工程质量，特别是当抽采钻孔封孔效果满足不了抽采要求时，会使钻孔封堵不严，钻孔漏气，造成钻孔浓度降低，抽采效果差。

针对该技术难题，提出“两堵一注”带压定向封孔技术，并在贵州盘江精煤股份公司火烧铺矿得到了应用。

关键词：抽采钻孔；带压定向；封孔技术1火烧铺矿矿井简介火烧铺矿井位于贵州省六盘水市盘州市胜镜街道办境内，行政区划属盘州市，隶属于贵州盘江精煤股份有限公司。

矿井始建于1966年6月，为平峒和斜井分井开拓布置，矿井设计能力180万吨/a。

南起羊场坡井田羊1地质剖面线与梓木嘎井田相邻，北至上纸厂村附近的纸12地质剖面线与松山井田接壤。

井田略呈南北走向。

其走向长18.7kM，倾斜宽1.1～2.0kM，面积26.7kM2。

现共有三个生产采区，一个开拓区。

火烧铺矿属于煤与瓦斯突出矿井。

2瓦斯抽采钻孔带压定向封孔技术2.1瓦斯抽采钻孔带压定向封孔技术原理，是基于煤壁内存在的应力扰动沟通裂隙，利用带压定向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。

该技术利用气动注浆泵设备，以一定压力将速凝膨胀封孔剂与水按1:1比例混合后注入钻孔的封孔器中，注入的浆液先进入到封孔器两端的囊袋中（根据封孔深度的要求固定封孔器的长度，以此来达到定向封孔），使两端的囊袋鼓起，达到密封钻孔两端的作用，当注浆压力达到0.8-1.2MPa时，注浆管路预留的爆破阀门自动爆破，继续注入的浆液将有效充填两个囊袋之间的钻孔周围裂隙，当回浆管路回浑浊浆液时，观看压力表读数同时停止注浆，压力到达要求表明此时钻孔内裂隙已经得到充分封堵。