煤层瓦斯抽采失效钻孔管底二次注浆技术探究

摘要：改革开放至今，已经走过了四十多个春秋，我们国家的发展可以用“日新月异”和“突飞猛进”八个字来形容，尤其是在新时代的大背景之下，越来越多的行业获得了长足的发展， 越来越多的企业在不断的革新当中，为了能够将失效钻孔漏气所造成的抽采瓦斯浓度降低等问题妥善的解决，提出了对失效状况进行二次注浆的方法。因此，本篇文章主要对煤矿瓦斯抽采失效钻孔管底二次注浆技术进行认真的分析和研究，希望能够为相关工作人员起到一个参考与帮助。

关键词：煤层瓦斯抽采;失效;钻孔管底;二次注浆技术;

钻孔漏气属于技术难题，备受人们的关注与重视，相关工作人员也在不断的努力研究与钻研，想尽办法要将这一问题妥善的解决，二次封孔技术的出现，给相关工作人员带来了新的思路，伴随着时间的不断推移，科学技术呈现出了高速的发展态势，国家与相关部门对失效中二次密封技术进行了深入的研究，现如今细料膨胀粉料二次封孔技术凭借着自身强大的优势与特点，已然得到了广泛的应用，但是其中也有不足之处，就是膨胀粉料的粒径要求很高，在遭遇水时，会迅速形成块状，在具体施工的过程当中，固体颗粒想要进入到孔壁裂缝当中困难较多，所以结合钻孔漏气机理进行分析，抽采失效钻孔漏气位置检测与管底二次注浆提浓技术应运而生。基于此，本文下面主要对煤层瓦斯抽采失效钻孔管底二次注浆技术展开深入的探讨。

1、二次注浆技术的主要原理分析

（1）抽采钻孔漏气原理

之所以瓦斯抽采钻孔出现失效问题，主要的原因就是钻孔漏气所导致的，在过去，相关工作人员认为钻孔漏气就是封孔段密封效果出现了下降问题，所以造成漏气通道出现。近几年来，伴随着研究的不断深入，对于此项问题有了全新的看法，认为钻孔漏气的主要形式是由内向外，主要包括孔内漏气和孔外漏气两种最主要的方式，其中孔内漏气的主要通道包括封孔材料自身孔隙以及发生收缩后的缝隙;孔外漏气主要是巷道煤壁破碎之后，所产生的缝隙。在进行瓦斯抽采的过程当中，外观底部的抽采负压极有可能会造成钻孔内部与外部的压差出现，外部的空气就会迅速通过压差所提供的裂缝，进入到钻孔内部，对瓦斯抽采的浓度产生极大的影响，造成其下降。

其次，孔外周围裂缝的发育。当瓦斯抽采钻孔施工在展开的过程当中，极有可能会对钻孔周围岩煤体产生不同程度的影响，造成出现损伤问题，围岩应力在平衡力受到破坏的情况之下，就会迅速展开重新分布。钻孔附近轴向形成泄压带、应力集中带等。径向出现断裂区域。在正常的情况之下，卸压带裂缝发育非常的明显，与封孔长度之间都有着紧密的联系和关系，在二次注浆封孔的过程当中，需要对这些裂缝进行认真的处理，这样才能够帮助抽采瓦斯的浓度大幅度的提高。

最后，对孔内漏气分析。之所以会出现孔内漏气问题，主要就是因为第一次封孔材料收缩失效所造成的。

（2）管底二次注浆提浓技术

漏气位置的检测原理。按照钻孔轴向裂缝分布的主要特点进行研究，具有科学性与合理性的轴向封孔长度，应该完全覆盖泄压带和与峰后应力集中带，径向封孔深度在正常的情况之下，会>钻孔卸压区的半径，以此来让封孔的长度覆盖钻孔裂缝范围。通过对封孔长度进行确定，就能够大量的汇集与地质相关的参数方式，再按照经验方式进行准确的计算，但是据了解，这样的计算方法最终的结果缺乏准确性，为了能够更加准确的确定钻孔位置的实际参数，可以借用抽气筒和光学瓦检测仪，有效的提高封孔位置参数的准确性，并且对不同深度、不同位置的瓦斯浓度进行分阶段的检测。瓦斯抽采钻孔，在正常情况之下，都是由里向外进行流动的，瓦斯纯流量保持一定的基础之上，孔内瓦斯浓度的高低会受到漏入空气所影响。通过对浓度的变化进行分析，最终得出钻孔漏气的主要区域，确定钻孔需要二次封堵注浆的主要位置和实际的长度。

2、二次注浆提升装备

（1）装置构造以及相关的尺寸

钻孔漏气位置检测和管底二次注浆提浓专业设备，主要具有两个功能，其一：即使面对不同的钻孔位置，也能够对瓦斯浓度进行准确的检测。其二：可以对瓦斯抽采失效钻孔位置进行精准的注浆工作。装置主要是由双通道连接管、封孔气囊等各部分组合而成，每个部分之间都通过螺纹结构进行有效的连接，配套专业设备与主要的材料包括：抽气筒、光学瓦检测仪等等。

（2）材料性能的试验

注浆材料是否具有密封性与钻孔注浆的实际效果之间有着紧密的联系，所以相关的注浆材料的强度一定要高，在封堵段凝固之后可以抵抗钻孔变形的作用和能力。不仅如此，还需要具有一定的流动性，在压力作用的影响之下，深入到钻孔为岩体细微的裂缝当中去。通过站在装备的主要特点、工程的实际情况、经济角度等各个方面进行深入的分析，对所应用的瓦斯封孔材料其性能、外加剂等都需要进行科学的试验，保证其可以将自己的作用全部发挥出来，满足工作要求。结束语：

总之，通过对钻孔漏气原理进行认真的分析和研究，发现钻孔内外漏气情况是由多种因素所造成和导致的，需要对瓦斯抽采低浓度位置进行专业的注浆处理。瓦斯抽采时效钻孔漏气位置检测以及管底二次注浆提浓技术，将自己的作用全部发挥出来，实现了精准注浆的理念和工作效果。经过相关工作人员大量的实验之后发现，注浆之后的钻孔提浓效果非常的明显，帮助瓦斯抽采能力快速恢复到了正常的状态当中，同时，试验孔被注浆之后，附近钻孔瓦斯抽采的浓度也随之提高了很多，为瓦斯抽采工作有效、顺利的进行打下了坚实的基础。

参考文献：

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作者简介：葛光俊，1990年6月，性别：男，民族：汉，籍贯（省市）：贵州仁怀，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向或从事工作：煤矿安全监管