不同瓦斯抽采钻孔封孔工艺封孔效果的现场试验对比研究

为了考察不同封孔工艺在低渗透煤层中的瓦斯抽采效果,通过现场瓦斯抽采试验,对比分析了传统封孔、自胀式封孔、袋装封孔、封孔器封孔以及主动承压式封孔5种封孔工艺的钻孔瓦斯浓度变化特征,介绍了主动承压式封孔工艺的工艺原理。结果表明:主动承压式封孔工艺的钻孔瓦斯浓度在抽采初期呈上升趋势,随后缓慢降低并稳定在70%左右,钻孔瓦斯浓度出现显著衰减的时间为70~80d,高瓦斯浓度抽采的时间长达91d,远高于相同条件下采用其他封孔工艺的抽采钻孔;此外,采用该封孔工艺的钻孔瓦斯浓度自孔底向孔口仅衰减14%,为各类封孔工艺中瓦斯浓度衰减最低的封孔方式。综合对比各类封孔工艺下抽采钻孔瓦斯浓度变化特征、瓦斯浓度显著衰减时间和高浓度瓦斯持续抽采时间等指标,采用主动承压式封孔工艺可以取得良好的瓦斯抽采效果。

煤矿聚氨酯压注法封孔效果的实验研究

瓦斯抽放是预防煤与瓦斯突出事故最有效的措施之一,而抽放的效果在很大程度上取决于钻孔的封孔质量。聚氨酯封孔法是目前煤矿常用的封孔方法之一,文章通过实验,研究了聚氨酯压注法封孔工艺的封孔效果,该工艺的密封效果较好,值得推广。

瓦斯抽采钻孔封孔用新型胶体材料性能及其封堵效果

为了改善煤层瓦斯抽采效果,其关键在于改进钻孔的密封方法。针对本煤层顺层瓦斯抽采钻孔,研制了以粉煤灰为基料,辅以纤维素类增稠剂、树脂、膨胀剂、保水剂、超细水泥和表面活性剂的新型胶体材料,通过实验确定新型胶体材料的黏度、膨胀性和密封性能,在煤矿现场以每4个近水平本煤层顺层钻孔为1组进行对照实验,对比常规水泥砂浆、聚氨酯和新型胶体材料的封堵效果。结果表明,传统封孔方式密封钻孔30 d后抽采瓦斯浓度(甲烷体积分数)均在10%以下,而采用新型胶体材料封孔的可达到40%以上。采用新型胶体材料封孔技术的钻孔,其抽采瓦斯浓度和流量明显高于常规封孔方式,并且当钻孔发生变形后可进行二次补浆,实时封堵钻孔产生的新生裂隙,有利于煤矿瓦斯高效持续抽采。

注浆封孔材料的研究进展

瓦斯抽采和煤层注水在煤矿安全生产中有着重要的意义,钻孔封孔是瓦斯抽采和煤层注水的关键环节,封孔材料的性能对封孔效果有极大影响。介绍了粘土材料、水泥基材料、高水材料、高分子材料等常用封孔材料的性质及特点,并指出了各类封孔材料存在的不足,重点综述了各封孔材料的应用及研究现状,最后提出了封孔材料目前存在的主要问题并对其发展方向做了展望。

煤层瓦斯抽采钻孔的封孔方法现状及前景探讨

瓦斯抽采对缓解煤矿瓦斯事故有重大意义,封孔质量直接影响瓦斯抽采效果。不同的瓦斯抽放环境,可选择的封孔方法也多种多样,针对不同条件选择适宜的封孔工艺和封孔材料,是保证瓦斯有效抽采的关键。根据钻孔在抽采过程中的变形破坏规律,结合目前煤矿瓦斯抽采封孔方法和材料的应用现状,将现有封孔方法按具体操作方式分为充填式、注浆式、带压式和混合式,详细介绍了不同方法用到的材料和涉及的工艺原理,并对其优缺点和适用条件进行了客观评述,最后展望了封孔材料和方法的未来发展趋势。

铝材表面封孔剂研究

本文根据铝材表面封孔剂的封孔原理,结合封孔剂各组分的物理、化学性质,详细研究了封孔剂的组成、配比对封孔性能的影响,并对封孔剂配方进行了优化,其优化的封孔剂配方(质量比)为:四水合乙酸镍∶乙酸-乙酸钠∶表面活性剂∶防粉剂∶固色剂∶稳定剂=40.0∶13.5∶7.0∶13.0∶19.0∶10.0。在相同工艺条件下对优化封孔剂与进口封孔剂进行了对比试验,结果表明优化的封孔剂能达到与进口封孔剂相同的封孔性能。

煤矿新型瓦斯抽采钻孔保压封孔技术研究

为提高钻孔瓦斯抽采效果,基于封孔工艺与封孔参数是影响钻孔瓦斯抽采效果的两个重要因素,通过分析钻孔轴向应力及径向应力它们各自与裂隙分布特征,得到了瓦斯抽采钻孔最佳封孔位置的选择方法以及封孔压力原则,通过分析传统“两堵一注”封孔工艺易出现漏浆“三角区”的不足,设计了一种新型保压注浆封孔装置,该装置通过把注浆管、回浆管以及瓦斯抽采管这三部分合理融合,进行一体化设计,封孔囊袋的气密性以及实际注浆压力得到了显著提升,实际应用结果表明,该种新型保压封孔技术,封孔效果更好,瓦斯抽采浓度更高,具有一定的推广应用价值。

大直径钻孔高压保压封孔技术研究

为提高钻孔瓦斯抽采效果,基于封孔工艺与封孔参数是影响钻孔瓦斯抽采效果的两个重要因素,通过分析钻孔轴向应力及径向应力各自与裂隙分布特征,得到瓦斯抽采钻孔最佳封孔位置。通过分析传统“两堵一注”封孔工艺易出现漏浆“三角区”的不足,设计了一种新型保压注浆封孔装置,该装置通过把注浆管、回浆管以及瓦斯抽采管这三部分合理融合,进行一体化设计,封孔囊袋的气密性以及实际注浆压力得到了显著提升,实际应用效果表明:该种新型保压封孔技术封孔效果好,瓦斯抽采浓度高,具有一定的推广应用价值。

“两堵一压”封孔新技术在盘江矿区的应用

矿井瓦斯灾害是煤矿五大灾害之一,高效的煤矿瓦斯抽采技术和材料应用对于煤矿安全生产和能源利用有着重要意义。我国西南地区矿井瓦斯治理中,主要存在封孔效果不佳,抽采量小的问题。而通过改进钻孔封孔技术,选用合理的封孔工艺和封孔材料,可以有效地提高钻孔封孔质量及瓦斯抽采效果。贵州盘江精煤股份有限公司在矿井瓦斯治理中,通过开展“两堵一压”新技术、新工艺及新材料的工程实践.

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。

一种新型瓦斯抽采封孔装置的设计与应用分析

为解决矿井瓦斯抽采钻孔时,常因封孔失效而造成瓦斯抽采效果不佳的问题,分析了瓦斯抽采钻孔漏气机理,总结了目前瓦斯抽采钻孔主要存在的漏气形式,并基于人们目前常用的“两堵一注”封孔装置现存的问题,设计出一种新型瓦斯抽采钻孔封孔装置。该装置通过把瓦斯抽采管、注浆管以及回浆管进行一体化设计,解决了“两堵一注”封孔装置存在漏浆间隙的问题,显著提升钻孔注浆压力。实际应用结果表明,该新型瓦斯抽采封孔装置,封孔效果较好,可显著提升瓦斯抽采体积分数与抽采纯量,防止矿井瓦斯爆炸事故的发生。

新安煤矿钻屑回填封孔技术研究

目前我国常以膨化材料封堵两端、充填中间的方式对瓦斯治理钻孔进行带压封孔,该种封孔方法效果好,然而存在封孔成本高、封孔时间长等问题。为降低单孔封孔成本、提高封孔效率,新安煤矿与高校合作对底板巷穿层钻孔进行钻屑回填技术封孔试验。试验表明,该种封孔技术在满足封孔质量及抽采负压的条件下,能够达到降低封孔成本及劳动强度、提高封孔效率的目的。

水力压裂封孔技术在松软厚煤层中的研究与应用

针对霍尔辛赫煤矿3#煤层松软、透气性差,钻孔裂隙密封效果差,瓦斯抽采浓度低的问题,提出了水力压裂封孔新工艺,对目前水力压裂封孔技术参数进行优化。通过理论计算及现场试验的方式确定最优的封孔参数:封孔深度13m,封孔段压裂数2条,压裂深度0.35m,注浆压力1.5MPa,注浆量0.4m^3。实施新工艺后,初始瓦斯抽采浓度提升约1.3~1.8倍,平均抽采浓度提升约1.7倍。