瓦斯抽采钻孔新型柔性膏体封孔材料研究

为了提高瓦斯抽采钻孔的封孔效果,开发了新型柔性膏体封孔材料,测试分析了柔性膏体材料、PD材料、膨胀水泥3种封孔材料的黏度、膨胀性、渗透性能,结果表明柔性膏体在这3个参数上都优于PD材料和膨胀水泥。针对柔性膏体不凝固、渗透性能好的特点,开发了基于重力加载的持续性补浆封孔工艺。柔性膏体封孔材料和重力补浆封孔工艺应用于平煤十三矿,与传统封孔材料和封孔工艺相比,抽采孔平均瓦斯浓度从7.2%的提高到32%。

钻隔封封孔技术在提高瓦斯安全抽采效率中的应用研究

为解决瓦斯抽采钻孔密封性差、漏风量大和伴生的破碎煤体自燃灾害,提出了新型钻隔封一体化封孔技术来对瓦斯抽采钻孔封孔。钻隔封一体化封孔技术通过注入柔性膏体封孔材料密封钻孔,钻孔内和钻孔周围煤壁喷涂黏性无机密封材料,来实现动态密封钻孔周围新生裂隙,隔绝破碎煤体与周围空气接触,提高瓦斯抽采浓度和降低破碎煤体自燃风险。煤矿现场试验表明,采用新型钻隔封一体化封孔技术后,瓦斯抽采钻孔周围煤体漏风大大降低,瓦斯抽采浓度较常规封孔的钻孔提高了2.3倍,钻孔内部温度降低了12.8℃,破碎煤体自燃风险大幅降低,切实保障瓦斯抽采工作安全高效进行。

高瓦斯煤层瓦斯预抽钻孔动态封孔技术

针对钻孔周围煤体裂隙受采动影响动态变化的特点,为了提高瓦斯抽采钻孔的封孔效果,开发了瓦斯预抽钻孔动态封孔技术,采用渗透性好、自适应钻孔变形的新型柔性膏体材料封堵钻孔,并根据瓦斯浓度变化进行重复补浆,实现了瓦斯抽采钻孔动态封孔。该技术在平煤十三矿己15-17-13031工作面应用表明:瓦斯平均抽采浓度从10%提高到39%,提高了2.9倍,单孔平均瓦斯抽采纯量为0.075 m3/min,比原来提高了150%,有效瓦斯抽放期显著延长。该技术解决了常规材料和工艺封孔难的问题,可以有效地提高高瓦斯煤层的瓦斯抽采率,控制工作面瓦斯浓度。