论瓦斯抽采钻孔封孔成套技术及应用

郝晋辉

摘 要：瓦斯抽采是预防矿井灾害事故的重要措施，其中抽采钻孔封孔是瓦斯抽采工作当中非常重要的工作环节，封孔的质量好坏直接关系到整个瓦斯抽取工作的效果，不但影响到煤层瓦斯含量的涌出量大小，同时还和抽采的效率有着密切的关联。本文重点针对瓦斯抽采钻孔封孔成套技术的具体应用展开了分析和研究。

关键词：瓦斯抽采;封孔成套技术;应用分析

通过多年的煤矿开采实践经验进行了分析，在煤矿抽采钻孔封孔技术当中，逐渐形成了以一种机械化封孔的方式来进行操作，通过胶囊封孔、无机化学封口材料以及高分子发泡材料来进行封孔操作，其中机械封孔成本相对较高，在封孔方面具有距离更短，并且不能保证长时间的封孔处理效果只能作为临时性封孔。无机化学类型的封孔材料自身所具有的流动性相对较强，因此在封孔过程中可以有效的渗透到钻孔到各个区域，可以和煤矿之间进行充分的融合，但是该材料具有较强的收缩性，尤其在一些裂隙区域范围内经常会存在封孔不严实等方面的问题，同时还有可能会造成一种月牙形状的空隙，对整个水平钻孔的密封效果相对较差。

1 瓦斯抽采钻孔封孔介绍

高分子发泡材料在实际的使用过程当中的硬化速率较快、质量较轻、膨胀性能较强，在封孔操作当中的优势非常明显，但是该材料在力学性能方面无法有效阻挡钻孔钻孔的蠕变以及裂缝通道的形成，同时对周围裂缝封堵的作用也非常有限。由此可以看出该材料在实际的封孔效果上并不是非常理想，因此也没有得到广泛的关注和应用。针对瓦斯抽采钻孔封孔过程当中的一系列问题展开了分析和研究，我国某煤炭开采单位相关的技术公关团队，对该问题进行了深入性的研究和分析，并且请研究出了一套瓦斯抽采钻孔封孔的成套技术。

在我国煤层瓦斯储存工作当中，比较典型的特征为“两低一高”，主要指的是煤层瓦斯的压力较低，同时煤层的透气性较低，煤层瓦斯的吸附能力相对较高，最特性给往后抽采工作的开展带来了较大的难度。随着现阶段我国煤矿开采工作的深度不断上涨，高瓦斯和煤矿瓦斯之间的冲突正在不断增多，同时瓦斯溢出的问题也尤为明显，因此在煤矿开采过程当中，对瓦斯出台工作的开展至关重要，但是现阶段在封孔材料当中，仍然存在一定的使用不足，这对钻孔封孔材料的使用以及相关的操作流程提出了较高的标准。

2 瓦斯抽采钻孔封孔成套技术的具体运用

2.1 聚氨酯材料封孔

在瓦斯钻孔封孔成套技术的开展过程中，首先需要进行系统操作，依照相关的设计标准要求，对瓦斯抽采的钻孔进行反复的清洗，以此来保证钻孔的整体清洁程度;然后需要有效的固定管道线路，将返浆管和注浆管有效的固定在抽采管的上半部分位置，通过聚氨酯材料来进行封孔操作，在封孔段的两端使用封孔材料或者是聚氨酯高分子材料，建立起相应的阻挡结构，在注浆封孔工作中需要有效运用封孔装置，将封孔区域范围内的水混合浆体直接灌滿整个封孔段，以此来形成良好的孔密封效果。完成封堵工作之后需要对注浆泵设备进行彻底的清理。

2.2 封孔材料配套注浆泵

FZB系列的封孔注浆泵主要是针对HD-I型封口材料，针对性研发设计的设备类型，该设备在整个结构构成上相对比较简单，主要是通过压缩空气来作为主要的动力来源，整个操作流程相对比较灵活并且设备运行安全稳定。FZB系列的封孔柱浆设备，在应用过程当中具有低压高流量以及高压低流量两种不同的工作形式，需要遇到实际的工作环境的不同选择出相应的设备类型来进行操作。

针对瓦斯抽采钻孔封孔成套技术的有效应用，相关煤矿开的单位对原有的封孔工艺以及相关的封孔效果进行了对比和实验分析，从中有效确定出最佳的封孔材料以及所运用的封孔处理工艺，具体的操作步骤如下：在没有进行瓦斯抽采的煤矿巷道当中，针对同一开采层的钻孔进行分组，总共分为10组，每3组具有3个不同点位的状况，其中将其分为1、3、5、7、9组的钻孔运用的是传统的封孔方式，2、4、6、8、10组的钻孔，采用的是全新的钻孔封孔成套技术工艺，其中原有的封孔技术依然采用配套的设备材料，而钻孔封孔成套技术使用的是新型的封孔材料，然后对二者之间进行有效的对比和分析。

2.3 煤层瓦斯抽采钻孔封孔质量检测技术

在封孔质量的检测工作中，通过拆除连接的抽采管和接触管的弯管胶，瓦斯的参数探测设备直接放置在预计的位置上来进行测定，将瓦斯参数探测设备和快速三通当中的采样口时间进行衔接，同时将快速三通连接管直接和接触管之间进行衔接，通过打气筒的一端直接和三通当中的材料口进行连接，另外一侧和密封孔的质量检测浓度测试口进行连接，开启封孔质量检测设备，通过它系统进行快速打气，并且测试抽采钻孔的不同位置，瓦斯浓度的大小，同时记录下相应的测试数据，得到所有的检测点位测定完成之后，将瓦斯检测设备从接口测出并且进行盘卷，然后封堵好检测管道的接口，防止瓦斯气体的外泄。

3 结束语

通过理论实践分析可以看出要想得到比较理想的封孔材料，同时还具备水泥砂浆的渗透性以及致密性，在实际的研发工作当中存在较大的难度，通过相关研究人员的不懈努力，研发出了新型的无机复合封孔材料和相关的封孔成套工艺，应用效果非常明显。

参考文献：

[1]杜应鹤.瓦斯抽采钻孔封孔成套技术及应用分析[J].建材与装饰，2019（19）：223-224.

[2]刘延保.瓦斯抽采钻孔封孔成套技术及应用研究[J].煤炭工程，2017，49（04）：32-35.