[發(fā)明專利]松軟煤層區(qū)域封閉式瓦斯抽放鉆孔的封孔方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310179266.2
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103244073A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張文青;王永革;田書龍;張育恒;辛憲耀;董炳文;曹雪芹;李海濤;成國清
• 申請（專利權(quán)）人: 山西晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦井通風(fēng)與安全類的煤層瓦斯抽放專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為針對松軟煤層區(qū)域封閉式瓦斯抽放鉆孔的封孔方法。?

背景技術(shù)

目前許多高瓦斯礦井，都面臨煤層松軟區(qū)域封孔效果差的問題，主要原因為：1）煤層松軟區(qū)域巷道掘進(jìn)過程中，巷幫煤體由于掘進(jìn)采動影響由巷幫向里依次形成煤體卸壓帶、應(yīng)力集中帶及原始應(yīng)力帶，卸壓帶、及原始應(yīng)力帶內(nèi)煤體裂隙增加；2）煤層松軟區(qū)域地應(yīng)力大，煤層破碎，瓦斯抽放鉆孔施工過程掏煤過多，造成煤層裂隙再度增大；由于巷幫附近整個煤體裂隙的增加，導(dǎo)致鉆孔本煤層鉆孔很難實現(xiàn)嚴(yán)封孔。目前的傳統(tǒng)封孔工藝，僅僅圍繞抽放鉆孔在封孔長度、深度、封孔材料上做研究，封孔范圍僅局限于瓦斯抽放鉆孔，未將封孔空間擴(kuò)大到鉆孔施工的整個巷幫（煤壁）上。所以，使用傳統(tǒng)封孔工藝僅能將所施工的瓦斯抽放鉆孔利用封孔水泥進(jìn)行封堵，但煤壁裂隙漏氣問題無法解決，不能完全割截抽放鉆孔與外界的聯(lián)系，導(dǎo)致煤壁漏氣嚴(yán)重，鉆孔抽放效果不能得到保障。這是傳統(tǒng)的封孔工藝一直存在的一個缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決松軟煤層瓦斯抽放鉆孔區(qū)域漏氣嚴(yán)重的問題，提供了一種松軟煤層瓦斯抽放鉆孔區(qū)域的封閉方法。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種松軟煤層區(qū)域封閉式瓦斯抽放鉆孔的封孔方法，包括如下步驟：

（1）、瓦斯抽放鉆孔的傳統(tǒng)封孔：對巷道巷幫上的瓦斯抽放鉆孔進(jìn)行封孔（封孔深度以超過煤壁卸壓帶及應(yīng)力集中帶至煤體原始應(yīng)力帶為準(zhǔn)）。

（2）、區(qū)域封閉鉆孔施工：在以每個瓦斯抽放鉆孔的圓心為中心、半徑為1～1.5m的范圍內(nèi)，均布施工2～4個6～8m深的封閉短孔（鉆孔終孔位置以超過巷道煤壁煤體的卸壓帶至煤體應(yīng)力集中帶為準(zhǔn)，如果巷幫裂隙發(fā)育多，則需要在裂隙發(fā)育處補(bǔ)充封閉短孔）。

（3）、區(qū)域封閉：向每個封閉短孔內(nèi)注入低稠度、高膨脹水泥，水泥滲入煤層裂隙區(qū)，直至煤壁滲出水泥漿為止。

（4）、封孔完畢：靜置20～24h后水泥漿凝固，形成由煤體、水泥組成的無裂隙墻。

本方法利用現(xiàn)有的煤礦封孔水泥（具有低稠度、膨脹比高、膨脹速度快的特點(diǎn)），容易滲入煤壁裂隙，通過對瓦斯抽放鉆孔進(jìn)行傳統(tǒng)的初步封孔后，再次在煤壁施工封閉短孔，進(jìn)行注漿式封孔，使得水泥滲入整個裂隙區(qū)，在利用水泥的高膨脹性，將煤體裂隙填補(bǔ)。從而在瓦斯抽放鉆孔區(qū)域形成一道煤體、水泥混合組成的無裂隙“類巖石墻”，截斷了瓦斯抽放鉆孔通過煤體漏氣的途徑，有效減少了瓦斯漏氣、提高鉆孔瓦斯抽采量、抽采濃度。

本發(fā)明設(shè)計合理，主要針對松軟煤層瓦斯抽放鉆孔區(qū)域封孔效果差、煤壁漏氣嚴(yán)重的問題，利用專用封孔水泥，低稠度、高膨脹比、凝固迅速的特點(diǎn)，對封孔工藝進(jìn)行改進(jìn)，克服傳統(tǒng)封孔工藝僅對所施工鉆孔進(jìn)行封孔的特點(diǎn)，將封孔區(qū)域延伸至整個施工鉆孔的煤壁，有效杜絕了煤壁漏氣問題的產(chǎn)生。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

一種松軟煤層區(qū)域封閉式瓦斯抽放鉆孔的封孔方法，包括如下步驟：

（1）、瓦斯抽放鉆孔的傳統(tǒng)封孔：對巷道巷幫上的瓦斯抽放鉆孔進(jìn)行封孔；具體如下：

a、將4根Ф50PE封孔管聯(lián)接起來，將兩袋煤礦專用合成樹脂（每袋500克，分為A、B兩份，以下簡稱“A-B袋”）用塑料膠帶綁在封孔管距孔口12m左右（不打開隔條）；

b、抽出“A-B袋”中間的隔條，用手揉搓3分鐘，使袋中A、B液充分混合；

c、通過旋轉(zhuǎn)封孔管將其插入鉆孔中，孔口外露約300mm，使包裝與鉆孔內(nèi)壁摩擦將包裝磨破，使A、B組在鉆孔內(nèi)混合膨脹，完成預(yù)封環(huán)節(jié)；

d、若鉆孔為下行孔，則將注漿管伸進(jìn)孔內(nèi)約8米左右，排氣管伸入孔口1米，孔口用石膏封口；上行孔將排氣管伸入孔內(nèi)約8米左右，注漿管伸入孔口1米，孔口用石膏封口；水平孔應(yīng)視現(xiàn)場情況確定注漿管和排氣管深入鉆孔的長度及位置；

e、將注漿管和礦用風(fēng)動注漿泵聯(lián)接，將專用封孔膨脹材料和水倒入注漿泵中，攪拌均勻后開啟注漿泵進(jìn)行注漿封孔；

f、當(dāng)專用封孔膨脹材料從排氣管中流出時，停止注漿，用細(xì)條絲將外露的排氣管纏住，以不透氣為準(zhǔn)；

g、開啟注漿泵繼續(xù)注漿，直到專用封孔膨脹材料從孔口石膏縫中溢出，停止注漿；

h、用刀具將注漿管從孔口割斷，用細(xì)條絲按步驟f的方法將外露的注漿管纏住，完成瓦斯抽放鉆孔的封孔。