新型瓦斯抽采钻孔注浆封孔方法及封堵机理

发布时间：2019-01-12 16:28

【摘要】：为研究封孔支护力对钻孔漏气量的影响,提出主动支护式注浆封孔原理并进行理论分析,得出了漏气圈截面积与漏气量的求解方程,并对影响漏气量的因素进行了分析。结果表明,漏气量随着封孔支护力和封孔段长度的增加而减小。提高钻孔的主动支护力并选择合适的封孔段长度可以减少钻孔漏气,提高抽采钻孔瓦斯体积分数和抽采纯量。据此设计了新型的注浆封孔装置,封孔初期,利用复合囊袋和注浆压力给钻孔壁施加1 MPa左右的支护力,水泥浆液可以充分填充钻孔周围的裂隙,有效阻止裂隙漏气。后期注浆材料凝固膨胀,再次对钻孔壁形成较大的支护力,又可有效预防封孔段收缩变形形成新的漏气通道,起到减小钻孔漏气量的作用。工程实践表明,与聚氨酯封孔方法相比,同等条件下,新型注浆封孔方法钻孔瓦斯体积分数提高162.2%,钻孔的瓦斯抽采纯量提高33.83%。
[Abstract]:In order to study the influence of sealing support force on the gas leakage rate of borehole, the principle of active support grouting sealing hole is put forward, and the theoretical analysis is carried out. The equations of cross section area and gas leakage rate of leakage ring are obtained, and the factors affecting gas leakage are analyzed. The results show that the gas leakage decreases with the increase of the supporting force and the length of the sealing section. Increasing the active support force and selecting the appropriate length of the hole sealing section can reduce the gas leakage of the borehole and increase the volume fraction of gas and the extraction scalar quantity of the drainage borehole. Based on this, a new grouting sealing device is designed. In the early stage of sealing, the composite bag and grouting pressure are applied to the borehole wall with a support force of about 1 MPa. The cement slurry can fully fill the cracks around the borehole and effectively prevent the gas leakage. The solidification expansion of the grouting material in the later stage forms a large supporting force on the borehole wall again, and it can effectively prevent the shrinkage and deformation of the sealing section from forming a new air leakage channel and play the role of reducing the gas leakage of the borehole. Engineering practice shows that, compared with polyurethane sealing method, under the same conditions, the volume fraction of borehole gas in the new grouting method is increased by 162.2%, and the gas extraction scalar quantity of borehole is increased by 33.83%.
【作者单位】： 河南理工大学能源科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51074066) “十二五”国家科技支撑计划资助项目(2013BAA03B02)
【分类号】：TD712.6

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2407980