“抽采钻孔封孔工艺”研究实施方案

1、湾田煤业集团阿令德煤矿二号井抽采钻孔封孔工艺研究实施方案阿令德煤矿二号井通风科2011年10月一、课题研究的目的钻孔封孔工艺是矿井瓦斯抽采工程的一个重要环节,目前阿令德煤矿二号井瓦斯抽采工程效果差,抽采量不能达规定要求,其主要原因就是封孔不严,孔口漏气,造成抽采短路,钻孔孔口负压低,浓度上不去。为提高瓦斯抽采效果,提升集团瓦斯治理水平,必须改进钻孔封孔工艺。为此,组织“抽采钻孔封孔工艺”课题,现编制贵州湾田煤业集团抽采钻孔封孔工艺课题研究实施方案。二、方案实施部门:主责部门:阿令德煤矿二号井通风科协助部门:技术科、地测组、瓦斯治理工程队由阿令德煤矿二号井通风科拿出具体方案并作现场指导,编制材料

2、计划,整理资料,编写技术报告,制定相关管理制度等。由各矿井选择方案的实施地点,组织施钻、封孔等作业人员,定期测定相关抽采参数并编制抽采报表等。三、方案实施起止时间:2011年10月2011年11月四、方案主要研究、实验内容及目标:经过对不同孔型(包括上向孔、下向孔、平孔;穿层孔、顺层孔;巷道超前应力破坏带孔和两帮应力破坏带孔、采用不同封孔工艺和方法(机械封孔、水泥砂浆封孔、膨胀水泥封孔、玛骊散或A、B济等化学物封孔试验探索,根据其封孔效果,制订其工艺操作流程,封孔基本参数及有关管理制度。同时,要对抽放时间较长和位于采动卸压带的瓦斯要实施二次封孔技术,其技术参数及封孔也要制定出相应规定要求。目标

3、要求:单孔抽放浓度全部达到30%以上,孔口负压不低于13Kpa,单孔抽采时间不能小于7天。五、方案要达到的技术水平、社会经济效益及推广应用前景:“抽采钻孔封孔工艺”课题研究完成后,必须达到国内中级以上技术水平,在全集团所有的瓦斯抽采矿井有很好的推广应用效果,能提高集团瓦斯治理水平,对本质安全型的集团安全建设具有重大意义,具有显著的经济、社会效益。六、方案实施的技术路线:1、广泛收集目前国内外众多的抽采钻孔封孔工艺相关资料。2、选择一至二个有比较成功的的封孔经验的矿井进行实地参观与考参。3、针对于我公司各矿井的煤层结构、地质构造、瓦斯基本参数、顶底板岩性、施工人员素质等情况,对不同封孔工艺、方法

4、进行筛选,井下现场实验,不足之处进行改进,直至达到目标要求为止。七、方案实施地点及进度安排:实施地点:一采区1540水平、1500水平进度安排:2011年10月:制定抽采钻孔封孔工艺课题研究实施方案,相关封孔工艺的收集、筛选。相关封孔工艺设备、材料的准备与加工到位。2011年11月:现场实验,收集相关原始资料2011年12月:整理资料,编写技术报告,制定相关管理制度。八,封孔材料:方案所需设备、仪表及工具一览表序号名称规格型号单位数量备注1 光学瓦斯检定器100% 台 3 参数测定2 园筒形正压式采样器CZY-50(西安煤矿安全仪器厂台 3 参数测定3 热球式风速计QDF型(北京检测仪器有限公

5、司台 3 参数测定4 瓦斯抽放综合参数测定仪CJZ70型台 1 参数测定5 烟雾管盒10 漏气测定6 真空表个10 参数测定7 地质罗盘个 38 挂罗盘个 39 钢卷尺把 310 工具袋个 3八、成立课题领导小组及课题组成立贵州湾田煤业集团“抽采钻孔封孔工艺”课题领导小组组长:李西京、张华伟副组长:罗勇、袁子其、段俊红、成员:胡正坤、王晓兵、李继新、刘银智、欧阳志平课题小组:组长:张华伟副组长:胡正坤、李继新成员:通风科、瓦斯治理工程队、地测组、生产科课题小组办公室设在通风科,由欧阳志平任办公室主任。煤巷掘进封孔工艺煤巷掘进超前钻孔由于受掘进影响,我矿一般抽采一周左右。同时封孔材料无法回收造成

6、大量的材料浪费。根据我矿目前抽采情况及抽采效果,对一些几种封孔方法进行考察,选择合理有效的封孔工艺,指导以后抽采。目前我矿使用的封孔工艺为预埋PVC管8米,其中筛管四米,采用马丽散封孔四米,目前存在问题,麻绳用量吸收液体量不够,未能全面填充钻孔。初期瓦斯抽放浓度较高一般都能达到75%以上,但两天后浓度下降一般到4065%之间。通过上述的情况设计一些几种方法进行考察。封孔工艺1、马丽散、黄泥粘土封孔法预埋预埋PVC管6米,其中筛管2米,采用马丽散封孔2米,黄泥粘土封孔1米,再用马丽散封孔1米。如下图2m2m1m1mPVC管2m筛管2m马丽散1m黄泥粘土1m马丽散2、罗克休封孔法1预埋预埋PVC管

7、6米,其中筛管2米,采用罗克休封孔4米。如下图PVC管2m2m筛管4m罗克休4m2预埋预埋PVC 管6米,其中筛管2米,采用罗克休封孔2米,黄泥粘土封孔1米,再用罗克休封孔1米。如下图PVC管2m 2m1m1m2m筛管2m罗克休1m黄泥粘土1m罗克休3、封孔器封孔法选用目前国内较为稳定有效的封孔器 1CKF -I 型快速瓦斯封孔器具有重量轻、速度快、操作简便的特点,后期实现深孔欲裂爆破,增加抽采效果,但爆破须严格按安全规程要求执行。规格参数序号项目参数1 软囊封孔压力0.10.2MPa2 封孔直径89105mm3 封孔深度0.53m2ZF II-51型煤层注水封孔器 封孔器由高压橡胶膨胀管、安

8、全阀、快速接头组成。使用此封孔器前期可以进行瓦斯抽采,后期给煤层注水可降低粉尘,改善工人作业环境。技术参数序号项目参数1 软囊封孔压力4MPa2 封孔直径89110mm3 封孔深度18m顺层抽采封孔工艺目前我矿使用的封孔工艺为预埋PVC管8米,其中筛管四米,采用马丽散封孔四米,目前存在问题,麻绳用量吸收液体量不够,未能全面填充钻孔。初期瓦斯抽放浓度较高一般都能达到65%以上,但两个星期后浓度下降一般到40%以下。通过上述的情况设计一些几种方法进行考察。1、马丽散、黄泥粘土封孔法预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米,采用马丽散封孔5米,黄泥粘土封孔1米,再用马丽散封孔2米。如下图5m1m2mPV

9、C管2m筛管2m马丽散1m黄泥粘土2m马丽散2、罗克休封孔法1预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米,采用罗克休封孔8米如下图8mPVC管2m筛管8m罗克休2预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米,采用罗克休封孔5米,黄泥粘土封孔1米,再用罗克休封孔2米。如下图5m1m2mPVC管2m筛管2m罗克休1m黄泥粘土2m罗克休3、马丽散、水泥砂浆封孔法预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米,封孔分为三种:、水平孔封孔方法:水平孔采取两头堵,两端距离至少6m,两端头用马丽散堵封,从注浆管处注浆,至排气管中出浆为止。、下行孔封孔方法:在距注浆管8m处用马丽散堵封,然后注浆,直至水泥砂浆从注浆管上端流出为止。、

10、上行孔封孔方法:在注浆管处用马丽散堵封,然后开始注浆,直至PVC管中有水泥砂浆流出为止。如下图1m6m1mPVC管2m筛管排气管注浆管1m马丽散6m水泥砂浆1m马丽散1m7mPVC管2m筛管注浆管7m水泥砂浆1m马丽散1m7mPVC管2m筛管注浆管1m马丽散7m水泥砂浆4、马丽散、水泥石膏砂浆封孔法预埋预埋PVC 管10米,其中筛管2米,封孔分为三种: 、水平孔封孔方法:水平孔采取两头堵,两端距离至少6m ,两端头用马丽散堵封,从注浆管处注浆,至排气管中出浆为止。、下行孔封孔方法:在距注浆管10m 处用马丽散堵封,然后注浆,直至水泥砂浆从注浆管上端流出为止。阿令德煤矿二号井“抽采钻孔封孔工艺”

11、课题研究实施方案 、 上行孔封孔方法： 在注浆管处用马丽散堵封， 然后开始注浆， 直至 PVC 管中有水泥砂浆流出为止。如下图 1m 6m 1m 排气管 PVC管 2m筛管 1m马丽散 6m水泥石膏砂浆 1m马丽散 注浆管 7m 注浆管 PVC管 1m 7m水泥石膏砂浆 1m马丽散 2m筛管 7m 2m筛管 1m 7m水泥石膏砂浆 PVC管 1m马丽散 注浆管 5、马丽散、水泥砂浆（水泥石膏砂浆）二次封孔法 阿令德煤矿二号井通风科 10 阿令德煤矿二号井“抽采钻孔封孔工艺”课题研究实施方案 预埋预埋 PVC 管 10 米，其中筛管 2 米。前期一次封孔采用马丽 散或罗克休封孔 3 米，当抽放瓦

12、斯浓度下降到 40%时采用二次封孔。 封孔分为三种： 、水平孔封孔方法：在注浆管处用马丽散堵封，从注浆管处注 浆，至排气管中出浆为止。 、 下行孔封孔方法： 直接注浆， 直至水泥砂浆 （水泥石膏砂浆） 从注浆管上端流出为止。 、 上行孔封孔方法： 在注浆管处用马丽散堵封， 然后开始注浆， 至排气管中出浆为止。如下图 3m 4m 1m 排气管 PVC管 2m筛管 3m马丽散一次封孔 4m水泥砂浆二次封孔 1m马丽散 注浆管 5m 注浆管 3m PVC管 5m水泥砂浆二次封孔 3m马丽散一次封孔 2m筛管 阿令德煤矿二号井通风科 11 阿令德煤矿二号井“抽采钻孔封孔工艺”课题研究实施方案 3m 2m筛管 4m 3m马丽散一次封孔 1m 4m水泥砂浆二次封孔 PVC管 1m马丽散 排气管 注浆管 5、细微膨胀粉二次封孔法 预埋预埋 PVC 管 10 米，其中筛管 2 米。前期一