抽放瓦斯用囊袋注浆式封孔器

抽放瓦斯用囊袋注浆式封孔器

河南中煤矿业科技发展有限公司

执行标准：Q/HZM005-2014

瓦斯抽采概述

煤矿采取抽放措施，将富含于煤层中的瓦斯抽放出来，是解除瓦斯事故威胁、保障煤矿安全最为有效的措施。瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理的根本措施和主要途径，可以使瓦斯变害为宝（发电、供应煤气公司、汽车燃料等），对于煤矿安全、环境保护和资源利用均具有重要的意义。所以提高瓦斯抽采浓度是现在国内矿井需要解决的一个重要问题。2013年国家煤矿安全局提出提倡用水泥砂浆封孔。

“两堵一注”带压式注浆封孔方法与现有煤孔封孔方法对比其优点：

1. 聚氨酯封孔技术：国内本煤层钻孔普遍采用“高分子发泡材料”，其中

以聚氨酯材料为主要材料。其具有两个致命缺陷：第一，抗压强度低；

第二，可压缩两很大。高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井往往采深较大，

相应的地应力也较大，加之煤层强度普遍较低，井下煤层钻孔在地应

力作用下将逐渐蠕变，钻孔在蠕变的过程中，钻孔周围的煤体将会产

生松动裂隙（漏气通道）。

2. 机械弹性封孔技术。这种封孔方法对钻孔的密封性能很差，漏气很严重，

根本不能用于本煤层长效抽采钻孔的封孔。

3. 充气式封孔器：充气式封孔器主要有两种，一种是免充气气囊式，另一

种是充气气囊式。只能做为临时性封孔。

4. 水力膨胀式封孔器。这种封孔对于本煤层长效抽采来讲是不可行，原因

有二：第一，成本较高；第二，封孔器的微泄漏不能保证长效封孔的

效果。

5. “两堵一注”带压式注浆封孔。抽放瓦斯用注浆式封孔器以

“两堵一注”带压注浆封孔工艺为理论依据，是我单位于

中国矿大联合研发出的新产品，主要适用于煤矿井下各种

钻孔的封孔。利用注浆泵先将封孔器两端的囊袋充满浆液、

两端膨胀后再封闭两囊袋中间区域，从而实现多层带压封

孔，保证良好效果。

这种封孔方法一方面能使钻孔周围的裂隙得到充填，消除开孔时形成的漏气通道（裂隙），即消除初期漏气通道；另一方面能使钻孔得到可靠的支护，保证钻孔的稳定，使钻孔周围不再产生新的漏气通道（裂隙），即避免后期漏气通道的产生和发展。这种方法简单，适合各种地质情况的钻孔。特别适合于钻孔倾角大、封孔深度深的上向或下向孔封孔。

通过以上钻孔封孔技术的对比可知，加压注浆封孔法封孔方便，同时可以支护钻孔防止漏气带的形成。适用于各种钻孔。

产品用途

应用于煤层钻孔封堵，如煤层测压钻孔、岩巷上行钻孔、下行钻孔、本煤层钻孔等各种钻孔的瓦斯抽采封堵。

产品特点

1、封孔自动化。封孔器送入钻孔后，只需启动注浆泵即可实现整个

钻孔的自动封孔，大大减少了工人劳动强度，提高劳动效率。2、主动支护。注浆后囊袋可以对钻孔形成有效支护，使封孔段钻孔周围形成高应力区，避免封孔以后持续产生裂隙，形成漏气通道。3、压力注浆。加压注浆压力达到2.0兆帕，能使浆液压入钻孔壁裂隙，封闭钻孔周围的裂隙，降低其渗透性，起到封堵初期漏气通道的作用。4、长度可调。封孔器长度可根据井下实际钻孔情况进行调节。5、工艺先进。采用“两堵一注”带压注浆封孔工艺，技术先进，封孔效果好。产品组成

主要有注浆管、爆破阀、封堵囊袋、瓦斯抽放管、等组成

技术性能

项目单位FKJW-50/0.6

长度mm可定制

瓦斯抽放管外径mm25-110

膨胀率mm＞150％

适用孔径mm50-150

囊袋承受压力MPa＞5

工作压力MPa＞0.2

工作原理

将产品的注浆管与注浆泵相连，封孔液因注浆泵的压力进入注浆管及膨胀囊袋中，膨胀囊袋迅速膨胀，将膨胀囊袋的外壁与煤孔相密封；当压力达到2.0MPa时；爆破阀爆破。封孔液将煤孔及中间裂隙带封堵。通过瓦斯抽放管链接瓦斯抽放管路进行抽放瓦斯。

新型封孔器与A、B料，聚氨酯封孔效果对比图: