过含水层钻孔定点承压封孔技术

针对长平矿对3#煤层进行穿含水层瓦斯抽采时封孔困难、效率低等技术难题,通过理论分析与现场测试相结合的方式,提出定点承压封孔技术。分析上行封孔胶囊封孔器的受力情况,计算最小注水压力,实现定点承压;高吸水凝胶材料为注浆材料,吸收孔内压力水。应用结果表明:与传统封孔方法相比,定点承压封孔方法封孔成功率是其5倍,单孔平均抽采最大浓度为53.42%,提高了65.94倍,瓦斯抽采浓度衰减速度较慢。     

景福煤矿瓦斯抽采钻孔无机封孔材料试制及应用

为了解决景福煤矿本煤层瓦斯抽采钻孔封孔质量差、漏气率大、抽采浓度低的问题,试制了一种新型无机封孔材料。通过新型无机封孔材料的试制过程及实验数据,分析了各组份原料对材料的影响,为产品最终定型提供了依据。通过井下抽采钻孔封孔效果检验,平均抽采瓦斯浓度由原来的12.8%提高到26.5%。     

煤层顶板深孔预裂爆破高效封孔材料及工艺研究

基于传统封孔材料在煤层顶板深孔预裂爆破过程中存在封孔难度大、封孔效率低、劳动强度高等难题,提出了一种高效封孔材料。该材料具有凝结固化时间短、早期强度大、泵送性强等特性,材料初凝时间为3.0 min,固化时间为8.0 min;反应放热温度不高于70℃,低于电雷管引燃温度;并且0.5 h的抗压强度为5.96 MPa,相比黏土炮泥材料的0.232 MPa,提高了近25倍;通过分析注浆材料封孔机理,确定高效封孔材料抗压强度满足封孔要求;为进一步研究高效封孔材料封孔强度,以黏土炮泥材料为对比,在RMT-150岩石力学测试系统测试静载荷作用下高效封孔材料的封孔强度;同时,根据高效封孔材料的特性设计了一套精确的、便于操作的高效封孔工艺并进行现场工程试验。结果表明：封孔材料的抗压缩能力和材料的残余压力随着封孔长度增加而增加,且高效封孔材料的压缩载荷强度远大于黏土炮泥材料;相同的封孔长度时,相比黏土炮泥材料,高效封孔材料封孔强度有了很大的提高;单孔封孔时间15 min,封孔0.5 h可以爆破;爆破后,顶板完整性相对较好,CO体积分数为5×10^-6～20×10^-6     

分体组合式囊袋+CE封孔材料在16509工作面的应用

为改进封孔材料,优化封孔工艺,分别采用分体组合式囊袋+CE高水膨胀封孔材料的封孔工艺、胶囊式注聚氨酯封孔工艺和普通囊袋式水泥注浆封孔工艺进行封孔,通过瓦斯抽采浓度、单孔封孔成本、钻孔封孔成功率、钻孔高浓度抽采时间4个指标对封孔的效果进行了对比。结果显示,分体组合式囊袋+CE高水膨胀封孔材料的封孔工艺4项指标明显优于胶囊式注聚氨酯封孔工艺和普通囊袋式水泥注浆封孔工艺。     

新型材料替代炮泥封孔技术研究

针对炮泥封孔存在的作业效率低、填塞质量差、人工劳动强度大等问题,提出新型材料灌注方式替代炮泥材料,该材料1～2min失去流动性,2h即具备0.4MPa强度。现场试验表明:炮泥封孔单孔封孔时间约4h,新型材料封孔单孔封孔用时仅20min,极大地提高了作业效率,降低了人工劳动强度,爆破效果表明新型材料具有与炮泥类似的作用,替代效果良好。     

瓦斯治理二次封孔技术研究与应用

分析了二次封孔技术工艺与传统封孔方式的差别,详细介绍了二次封孔工艺、设备和材料,定义了钻孔衰减周期,并在此基础上分析了采用二次封孔技术后,钻孔衰减周期、平均浓度和平均瓦斯流量的变化情况。研究表明,二次封孔技术不仅有利于延长钻孔衰减周期,提升钻孔平均浓度,而且有利于提高钻孔平均瓦斯流量。     

钻屑回填封孔技术研究及应用

钻屑回填封孔技术是利用现场打钻所得煤屑与水泥按一定比例混合成浆并加入适量添加剂后通过两堵一注囊袋式封孔器进行注浆的一种封孔技术。为了充分利用钻孔过程中产生的煤屑,采用以煤封煤的方式进行封孔以提高封孔的效果,进而提高瓦斯抽采的效果,采用实验室实验和现场试验相结合的方法对钻屑回填封孔技术的使用材料及封孔效果的可靠性进行了分析。结果证实,钻屑回填封孔技术在封孔效果上比传统封孔技术有很大程度的提高,平均单孔浓度提高了70%左右,同时,也极大地节省了封孔所需材料,使单孔封孔成本降低50%左右。     

新型无机瓦斯抽采钻孔封孔材料及应用研究

针对目前瓦斯抽采钻孔封孔材料封孔质量差、抽采浓度低、材料强度低、固结时间长等缺点,以硫铝酸盐水泥熟料、石灰和石膏为主料,并辅以改性材料,研发了一种新型无机双液瓦斯抽采钻孔封孔材料。该材料固化速度快、强度高、渗透性强,具有微膨胀性能,能够有效将孔内封实,消除孔内漏气通道。该新型材料在抽采钻孔封孔领域具有良好的应用前景。     

一种新的煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法

文章介绍了一种新的煤矿瓦斯抽采钻孔封孔方法,对其封孔原理、封孔工艺和封孔效果方面进行了论述,通过在李村煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔现场试验,提高了煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔质量和施工效率,降低了封孔材料成本,对煤矿井下瓦斯抽放钻孔封孔有一定的参考作用。     

新型有机封孔材料及应用工艺研究

针对谢一矿B11b煤层瓦斯含量高,顶板透气性差,煤层结构复杂,瓦斯排放困难的问题,提出采用一种新型的有机材料注浆封孔的措施。根据现场的实际情况和该有机封孔材料的特性,选取了合理的封孔工艺。通过该有机封孔材料封孔,钻场的瓦斯抽采浓度为85.1%,明显高于使用传统水泥封孔的钻场浓度。     

煤粉带压注浆封孔技术研究及应用

为了了解煤粉带压注浆封孔技术的封孔性能以及实际封孔效果,分别采用实验室实验和现场试验的方式对煤粉带压封孔技术进行了深层次的探索研究。结果表明:由煤粉和外添加剂组成的煤粉封孔材料具有一定的微膨胀特性,且随着水灰比的减小,煤粉封孔材料的膨胀性逐渐增大;利用煤粉带压注浆封孔技术进行封孔可以取得良好的封孔效果,其所封钻孔的抽放瓦斯浓度与利用膨胀水泥封孔技术所封钻孔的抽放瓦斯浓度相当,但封孔成本降低了约70%。     

煤矿顺层瓦斯抽采钻孔封孔工艺

瓦斯抽采钻孔封孔是瓦斯抽采最重要的一个关键步骤,通过对不同封孔方法进行比较,分析利弊,最后得出比较适合矿井现场实际情况的封孔方法。并对钻孔施工现场管控提出意见,提高瓦斯抽采钻孔封孔效果,减少封孔材料浪费,简化工人操作强度。对瓦斯抽采封孔工作有一定的参考作用。     

注浆封孔材料的性能及其膨胀机理研究

注浆加固巷道围岩是矿山支护的新技术之一,钻孔封堵材料是注浆加固技术研究的一个重点。本文介绍了一种以高铝水泥、石灰、石膏等为主体材料的速凝高强膨胀性封孔材料,测定了该材料的凝结时间、膨胀率和强度等特性并对其膨胀机理进行了探索。结果表明,所研制的速凝高强膨胀性封孔材料凝结时间适当、膨胀率较大、强度较高,能够满足矿山注浆加固封孔的要求。材料的膨胀机理在于水化产物钙矾石具有较小的晶体尺寸并呈放射状分布。     

新型高水材料封孔技术在新景公司的应用

针对新景公司3218工作面瓦斯抽采效果不好的问题,提出了一种新型高水材料瓦斯抽采封孔技术,并与传统封孔技术进行对比试验。该试验分别采用高水材料和水泥砂浆对钻孔进行封孔并对各参数进行比较。结果表明:高水材料的钻孔瓦斯浓度高于水泥砂浆的钻孔瓦斯,高水材料的瓦斯抽采达标时间比水泥砂浆的瓦斯抽采达标时间提前105 d,高水材料封孔的成本低于水泥砂浆封孔的成本。     

穿层瓦斯抽采钻孔封孔材料优化研究

为解决土城煤矿瓦斯底抽巷穿层抽采钻孔封孔质量差、抽采负压小、抽采浓度差的问题,采用了聚氨酯、水泥浆及高水材料3种封孔材料进行"两堵一注"封孔优化试验,通过试验发现:使用高水材料封孔抽采负压及钻孔瓦斯浓度基本不变;水泥浆液封孔抽采负压下降幅度20.1%,钻孔瓦斯浓度下降幅度40.3%,漏气相对较大;聚氨酯封孔抽采负压下降幅度55%,钻孔瓦斯浓度下降幅度68%,漏气严重;高水材料水料比在8∶1时,封孔效果最好,成本最小。     

预抽瓦斯钻孔封孔工艺的改进

本文对用钻机钻杆封孔的工艺及封孔程序的改进作了叙述。和以前的人工封孔、注浆罐封孔及聚氨脂封孔的工艺进行了对比,认为用钻机封孔和先封孔后钻进的工艺比其它三种封孔工艺具有:封孔气密性好、安全性高、所需工时和材料少等优点。     

井下水力压裂穿层钻孔封孔工艺

为提高煤矿井下水力压裂穿层钻孔的封孔效果,减少封孔材料消耗,降低封孔成本,简化封孔工艺,分析了煤矿井下水力压裂增透技术的封孔机理,针对封孔时出现的3类裂隙提出了对应的密封方法。在此基础上研究了水力压裂穿层上向钻孔"三段式"封孔工艺,确定了该封孔工艺的基本参数。通过将该封孔工艺应用于临涣煤矿,验证了其有效性。     

煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔技术研究

针对我国现有煤矿井下瓦斯抽采主要封孔方式,通过分析各个封孔方式的优缺点,得出采动效应下钻孔周边裂隙发育规律研究不透彻、封孔位置选择不合理、现有封孔技术及材料不能有效封堵采动过程中钻孔周边发育的裂隙是造成目前煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔效果不佳的主要原因。通过实验室试验、数值模拟及现场应用手段相结合,深化模拟基础理论研究;构建采动过程钻孔煤体裂隙发育规律理论与模型,确定及优选瓦斯抽采钻孔封孔位置、材料及装置;瓦斯抽采钻孔封孔技术的多元耦合化,降低乃至克服各个技术缺点,提高封孔质量;研发和改进"一体化"封孔装置,简化封孔操作、保证封孔效果、降低封孔成本等方面是封孔技术发展主要方向。     

煤层瓦斯压力测定封孔实验研究

通过室内实验模拟研究不同材料对封孔时密封性的影响,采用快硬水泥封黏液、黏液封瓦斯的主动式封孔方法,不但延长了黏液封孔段的长度,而且使煤层瓦斯测压更加可靠准确,从而提高封孔的密封性。     

深埋松软煤层全孔深异径封孔技术研究

为了解决深埋松软煤层钻孔全孔深封孔技术难题,提高钻孔瓦斯抽采效果,通过对郑州矿区某煤矿瓦斯抽采钻孔护孔和封孔施工工艺以及钻孔瓦斯抽采实际情况进行分析,提出了异径护孔和"软连-短接"封孔改进技术措施及施工工艺。试验结果表明:采用异径护孔技术,通过优化孔径管径比,减少了护孔管下管阻力,全孔深护孔成功率显著提高;采用"软连-短接"封孔技术,提高钻孔有效抽采长度,增强封堵材料的可塑性,减少了封孔管和封堵材料的破坏,提高了钻孔密封效果。经测试102 m深钻孔瓦斯抽采参数,在测试周期内平均单孔甲烷抽采浓度提高了93%,抽采量提高了119%。