新型瓦斯抽采封孔材料的试验与应用

针对煤矿井下瓦斯抽采封孔水泥基材料早期强度低的问题,将普通水泥基材料与外加剂等进行复配,利用正交试验来筛选和分析最佳组合,并进行力学性能测试和现场试验。结果表明,当NaAlO_(2)为0.8%、Na_(2)SO_(4)为0.4%、NaCl为0.4%、TEOA为0.05%、AMPS为0.8%、铝粉0.1%时,水泥基材料1d早强组的强度是基准组抗压强度的400%,3 d的强度可以提高到200%;复合水泥基材料抗压强度达到6.73 MPa;而同样条件下的基准组是4.89 MPa。同时,复合水泥基材料较之前有更好的封孔质量和瓦斯抽采封孔适应性,封孔材料膨胀率由普通水泥基封孔材料的0.1%提高到10%,很大程度上提高了封孔效率和瓦斯抽采率。

瓦斯抽采钻孔封孔效果考察及影响因素分析

针对平煤集团瓦斯预抽钻孔封孔质量差、钻孔抽采瓦斯浓度低的问题,提出了囊袋式带压封孔方法。从封孔后钻孔抽采瓦斯浓度和钻孔封孔的操作快捷与方便两方面,对比分析了囊袋式带压封孔方法和聚氨酯封孔方法的应用效果;在此基础上,探讨了瓦斯抽采钻孔密封的影响因素。结果表明:囊袋式带压封孔装置密封的瓦斯抽采钻孔,抽采高浓度瓦斯持续时间长,无论是顺层钻孔还是穿层钻孔,封孔抽采60~80 d后,单孔浓度仍能超过20%;即便经历3~4个月抽采后,干管瓦斯浓度基本是原聚氨酯封孔时瓦斯浓度的2倍以上。囊袋式带压封孔装置平均单孔封孔时间约25 min,封孔操作效率高。封孔材料的致密性、合适的封孔参数和注浆压力是实现钻孔密封的关键参数。研究结果对实现煤矿钻孔快速高效抽采瓦斯具有重要的参考价值。