囊袋式封孔技术改进研究与应用

2018-02-16尹万杰

机械管理开发 2018年3期

关键词：袋式封孔透气性

尹万杰

（山西煤炭进出口集团有限公司，山西　太原　030000）

1　煤层瓦斯情况

某矿瓦斯等级为煤与瓦斯突出，许可生产能力76万t/年，开采9号—15号煤层。煤层透气性较差，抽放钻孔瓦斯浓度衰减较快，基本在20天左右瓦斯浓度就会降到10%以下。

2　现普遍采用的封孔技术

现阶段我国煤矿主要采用聚氨酯发泡材料封孔，即聚氨酯在搅拌膨胀后封堵钻孔，对瓦斯抽采浓度的提高有一定效果，但是该封孔法存在操作繁琐、工艺复杂、难以实现高压注浆等缺点。

3　囊袋式注浆封孔法封孔机理

囊袋式注浆封孔浆液首先由注浆头经过出浆通道进入囊袋，通过与煤壁的紧密接触，将钻孔两端封堵。继续施加一定的注浆压力后，浆液由出浆阀全方位的注入钻孔煤壁间，堵塞裂隙，当注浆压力达到20 kg/cm2以上时，注浆材料可形成接近地应力的膨胀力，从根本上消除封漏气通道，同时降低钻孔段煤层透气性，大大提升瓦斯抽采浓度。

4　囊袋式注浆封孔法较应用效果分析

注浆材料被压入囊袋后，在较短时间内便可充分凝固，产生能够防止钻孔段煤体变形的高应力，保证钻孔的稳定，大大提高抽采浓度的同时确保抽出量持续稳定，不仅进一步提升了经济效益，而且保证了矿井生产安全[1-3]。

5　工业试验

为试验囊袋式封孔法的工业效果，将某矿150201综采工作面运输顺槽作为本次试验地点，施工了175个瓦斯抽采钻孔，以每35个钻孔为一组收集、汇总了其抽采瓦斯浓度数据。为便于对瓦斯浓度数据的分析，分别将封孔的时间分为三个时间段（4月20日—5月19日、5月20日—6月21日、6月22日—7月25日），通过计算机整理分析发现，1～35号钻孔在封孔之后的3个月时间瓦斯平均浓度仍然在70%左右浮动，整体比较稳定；36号—70号钻孔在封孔之后的2个月时间瓦斯平均浓度很稳定的维持在80%左右，71号—105号钻孔在封孔之后的45天时间瓦斯平均浓度很稳定的维持在75%；106号—140号，141号—175号钻孔在封孔之后的1个月时间瓦斯平均浓度很稳定的维持在70%以上。结合所有钻孔瓦斯浓度分析，1号—175号钻孔瓦斯平均浓度均在60%以上，取得了很好的经济效益[4]。