本煤层瓦斯抽采钻孔封孔技术研究

发布时间：2020-09-24 22:40

　　本煤层瓦斯抽采是治理矿井瓦斯灾害的重要手段,封孔技术是瓦斯抽采的关键环节,封孔质量则决定了瓦斯抽采浓度和抽采效果。因此,本煤层钻孔封孔技术的研究对矿井安全生产具有重大意义。本文根据不同漏气通道分析出了四种钻孔漏气的原因,针对不同原因提出了相应的封孔措施。在现行封孔技术的基础上,根据井下不同的钻孔位置,参与研制了四种囊袋式注浆封孔器和封孔配套装置。通过25组正交配比试验对水泥基封孔材料的流体特性进行了研究,分析了影响其流动度、膨胀率、凝结时间的因素,并确定了四种配方;通过单轴抗压强度和三轴抗压强度试验进一步对配方进行了优选,最终的配方配比为:水灰比0.6、特种水泥6%、悬浮剂3%、塑化剂0.6%、早强剂1.2%、发泡剂0.2%。最后在黄陵二矿辅运巷10~12联巷进行了封孔工业性试验,将囊袋式注浆封孔技术与马丽散封孔技术进行了抽采效果对比。数据显示:抽采三个月后囊袋式注浆封孔抽采浓度34.6%,马丽散封孔抽采浓度仅为11.6%。试验结果表明囊袋式注浆封孔技术封孔效果更为显著,能够有效封堵漏气通道并提高钻孔稳定性,是提高本煤层瓦斯抽采效果的有效方法。
【学位单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TD712.6
【部分图文】：

示意图,水泥砂浆,注浆封孔,示意图

层；2-水泥砂浆注浆封孔段；3-木塞；4-注浆管；5-挡板；6-筛管图 1-1 水泥砂浆封孔技术示意图Fig.1-1 Graph of borehole sealing technology using cem氨酯封孔技术[24]

示意图,封孔,示意图

学硕士研究生毕业论文本煤层瓦斯抽采钻孔封料作者总结了以下几种导致钻孔漏气的原因，即：封孔深度浅料破裂导致的漏气、封孔材料与孔壁接触不紧导致的漏气、钻致的漏气。封孔深度浅导致漏气般来讲封孔深度较浅是使得钻孔漏气的第一个原因，应该在制考虑该问题，封孔深度浅导致漏气如图 2-1 所示。塑性区煤层渗透率CH4切向应力径向应力煤层空气弹性区卸压区P0原岩应力

曲线,全应力,煤岩体,渗透率

图 2-2 煤岩体全应力-应变和渗透率-应变曲线ig.2-2 Curves of stress-strain and permeability-strain in coal rock 中的全应力-应变曲线可以看出，煤岩在加-卸载过程中经历了、塑性变形过程和破坏过程。变形过程如图中的 OA 段和 OA`段所示，应力-应变之间几乎以由应力-体积应变曲线（σ-ε）看出，当煤岩处于弹性变形过象，则可知此阶段煤岩整体发生压缩，此过程煤岩渗透率随持续降低。根据文献[68]的研究，弹性变形阶段煤岩渗透率与：/30ijK K e （为煤岩的渗透率；K0为煤岩的原始渗透率；β为实验拟合常数的总应力。变形过程如图中的 AB 段和 A`B`段，应力不随应变发生变化变大，出现扩容现象，这是由于虽然煤岩内部分裂隙受到压分新的裂隙，由渗透率-应变曲线（K-ε）可以看出，随应变的

【参考文献】