抽采钻孔封孔工艺研究实施方案.docx
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抽采钻孔封孔工艺研究实施方案
湾田煤业集团阿令德煤矿二号井
抽采钻孔封孔工艺
研
究
实
施
方
案
阿令德煤矿二号井通风科
2011年10月
一、课题研究的目的
钻孔封孔工艺是矿井瓦斯抽采工程的一个重要环节,目前阿令德煤矿二号井瓦斯抽采工程效果差,抽采量不能达规定要求,其主要原因就是封孔不严,孔口漏气,造成抽采短路,钻孔孔口负压低,浓度上不去。
为提高瓦斯抽采效果,提升集团瓦斯治理水平,必须改进钻孔封孔工艺。
为此,组织“抽采钻孔封孔工艺”课题,现编制《贵州湾田煤业集团抽采钻孔封孔工艺课题研究实施方案》。
二、方案实施部门:
主责部门:
阿令德煤矿二号井通风科
协助部门:
技术科、地测组、瓦斯治理工程队
由阿令德煤矿二号井通风科拿出具体方案并作现场指导,编制材料计划,整理资料,编写技术报告,制定相关管理制度等。
由各矿井选择方案的实施地点,组织施钻、封孔等作业人员,定期测定相关抽采参数并编制抽采报表等。
三、方案实施起止时间:
2011年10月~2011年11月
四、方案主要研究、实验内容及目标:
经过对不同孔型(包括上向孔、下向孔、平孔;穿层孔、顺层孔;巷道超前应力破坏带孔和两帮应力破坏带孔)、采用不同封孔工艺和方法(机械封孔、水泥砂浆封孔、膨胀水泥封孔、玛骊散或A、B济等化学物封孔)试验探索,根据其封孔效果,制订其工艺操作流程,封孔基本参数及有关管理制度。
同时,要对抽放时间较长和位于采动卸压带的瓦斯要实施二次封孔技术,其技术参数及封孔也要制定出相应规定要求。
目标要求:
单孔抽放浓度全部达到30%以上,孔口负压不低于13Kpa,单孔抽采时间不能小于7天。
五、方案要达到的技术水平、社会经济效益及推广应用前景:
“抽采钻孔封孔工艺”课题研究完成后,必须达到国内中级以上技术水平,在全集团所有的瓦斯抽采矿井有很好的推广应用效果,能提高集团瓦斯治理水平,对本质安全型的集团安全建设具有重大意义,具有显著的经济、社会效益。
六、方案实施的技术路线:
1、广泛收集目前国内外众多的抽采钻孔封孔工艺相关资料。
2、选择一至二个有比较成功的的封孔经验的矿井进行实地参观与考参。
3、针对于我公司各矿井的煤层结构、地质构造、瓦斯基本参数、顶底板岩性、施工人员素质等情况,对不同封孔工艺、方法进行筛选,井下现场实验,不足之处进行改进,直至达到目标要求为止。
七、方案实施地点及进度安排:
实施地点:
一采区1540水平、1500水平
进度安排:
2011年10月:
制定抽采钻孔封孔工艺课题研究实施方案,相关封孔工艺的收集、筛选。
相关封孔工艺设备、材料的准备与加工到位。
2011年11月:
现场实验,收集相关原始资料
2011年12月:
整理资料,编写技术报告,制定相关管理制度。
八,封孔材料:
方案所需设备、仪表及工具一览表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
光学瓦斯检定器
100%
台
3
参数测定
2
园筒形正压式采样器
CZY-50(西安煤矿安全仪器厂)
台
3
参数测定
3
热球式风速计
QDF型(北京检测仪器有限公司)
台
3
参数测定
4
瓦斯抽放综合参数测定仪
CJZ70型
台
1
参数测定
5
烟雾管
盒
10
漏气测定
6
真空表
个
10
参数测定
7
地质罗盘
个
3
8
挂罗盘
个
3
9
钢卷尺
把
3
10
工具袋
个
3
八、成立课题领导小组及课题组
成立贵州湾田煤业集团“抽采钻孔封孔工艺”课题领导小组
组长:
李西京、张华伟
副组长:
罗勇、袁子其、段俊红、
成员:
胡正坤、王晓兵、李继新、刘银智、欧阳志平
课题小组:
组长:
张华伟
副组长:
胡正坤、李继新
成员:
通风科、瓦斯治理工程队、地测组、生产科课题小组办公室设在通风科,由欧阳志平任办公室主任。
煤巷掘进封孔工艺
煤巷掘进超前钻孔由于受掘进影响,我矿一般抽采一周左右。
同时封孔材料无法回收造成大量的材料浪费。
根据我矿目前抽采情况及抽采效果,对一些几种封孔方法进行考察,选择合理有效的封孔工艺,指导以后抽采。
目前我矿使用的封孔工艺为预埋PVC管8米,其中筛管四米,采用马丽散封孔四米,目前存在问题,麻绳用量吸收液体量不够,未能全面填充钻孔。
初期瓦斯抽放浓度较高一般都能达到75%以上,但两天后浓度下降一般到40~65%之间。
通过上述的情况设计一些几种方法进行考察。
封孔工艺
1、马丽散、黄泥粘土封孔法
预埋预埋PVC管6米,其中筛管2米,采用马丽散封孔2米,黄泥粘土封孔1米,再用马丽散封孔1米。
如下图
2、罗克休封孔法
1)预埋预埋PVC管6米,其中筛管2米,采用罗克休封孔4米。
如下图
2)预埋预埋PVC管6米,其中筛管2米,采用罗克休封孔2米,黄泥粘土封孔1米,再用罗克休封孔1米。
如下图
3、封孔器封孔法
选用目前国内较为稳定有效的封孔器
1)CKF-I型快速瓦斯封孔器
具有重量轻、速度快、操作简便的特点,后期实现深孔欲裂爆破,增加抽采效果,但爆破须严格按安全规程要求执行。
规格参数
序号
项目
参数
1
软囊封孔压力
0.1~0.2MPa
2
封孔直径
φ89~φ105mm
3
封孔深度
0.5~3m
2)ZFII-51型煤层注水封孔器
封孔器由高压橡胶膨胀管、安全阀、快速接头组成。
使用此封孔器前期可以进行瓦斯抽采,后期给煤层注水可降低粉尘,改善工人作业环境。
技术参数
序号
项目
参数
1
软囊封孔压力
4MPa
2
封孔直径
φ89~φ110mm
3
封孔深度
1~8m
顺层抽采封孔工艺
目前我矿使用的封孔工艺为预埋PVC管8米,其中筛管四米,采用马丽散封孔四米,目前存在问题,麻绳用量吸收液体量不够,未能全面填充钻孔。
初期瓦斯抽放浓度较高一般都能达到65%以上,但两个星期后浓度下降一般到40%以下。
通过上述的情况设计一些几种方法进行考察。
1、马丽散、黄泥粘土封孔法
预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米,采用马丽散封孔5米,黄泥粘土封孔1米,再用马丽散封孔2米。
如下图
2、罗克休封孔法
1)预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米,采用罗克休封孔8米如下图
2)预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米,采用罗克休封孔5米,黄泥粘土封孔1米,再用罗克休封孔2米。
如下图
3、马丽散、水泥砂浆封孔法
预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米,封孔分为三种:
①、水平孔封孔方法:
水平孔采取两头堵,两端距离至少6m,两端头用马丽散堵封,从注浆管处注浆,至排气管中出浆为止。
②、下行孔封孔方法:
在距注浆管8m处用马丽散堵封,然后注浆,直至水泥砂浆从注浆管上端流出为止。
③、上行孔封孔方法:
在注浆管处用马丽散堵封,然后开始注浆,直至PVC管中有水泥砂浆流出为止。
如下图
4、马丽散、水泥石膏砂浆封孔法
预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米,封孔分为三种:
①、水平孔封孔方法:
水平孔采取两头堵,两端距离至少6m,两端头用马丽散堵封,从注浆管处注浆,至排气管中出浆为止。
②、下行孔封孔方法:
在距注浆管10m处用马丽散堵封,然后注浆,直至水泥砂浆从注浆管上端流出为止。
③、上行孔封孔方法:
在注浆管处用马丽散堵封,然后开始注浆,直至PVC管中有水泥砂浆流出为止。
如下图
5、马丽散、水泥砂浆(水泥石膏砂浆)二次封孔法
预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米。
前期一次封孔采用马丽散或罗克休封孔3米,当抽放瓦斯浓度下降到40%时采用二次封孔。
封孔分为三种:
①、水平孔封孔方法:
在注浆管处用马丽散堵封,从注浆管处注浆,至排气管中出浆为止。
②、下行孔封孔方法:
直接注浆,直至水泥砂浆(水泥石膏砂浆)从注浆管上端流出为止。
③、上行孔封孔方法:
在注浆管处用马丽散堵封,然后开始注浆,至排气管中出浆为止。
如下图
5、细微膨胀粉二次封孔法
预埋预埋PVC管10米,其中筛管2米。
前期一次封孔采用马丽散或罗克休封孔3米,当抽放瓦斯浓度下降到40%时采用二次封孔。
在孔口用马丽散堵封,然后向孔内注入细微膨胀粉,通过漏气的负压把细微膨胀粉裂隙群,后进行水泥砂浆(水泥石膏砂浆)二次封孔法封孔。
如注粉下图
1-煤层钻孔,2-抽采管,3-阀门,4-一次封孔段,5-微细膨胀粉料,6-孔(裂)隙群,7-煤体,8-马丽散堵封,9-粉料输送管
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- 钻孔 工艺 研究 实施方案
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