“两堵一注”封孔工艺实验报告.pdf

1、金鼎安全瓦斯治理工艺金鼎安全瓦斯治理工艺-“两堵一注两堵一注”封孔试验报告封孔试验报告为提高钻孔瓦斯抽放浓度，提高抽放效率，缩短抽放达标期，做好瓦斯治理，在桃园煤矿 II2 轨道大巷 6#钻场及 II1028 机巷对安徽宿州市金鼎安全技术股份公司的囊袋式封孔装置+速凝膨胀材料的“两堵一注”封孔工艺进行了试验。本次实验共选取穿层钻孔 40 个，顺层钻孔 10 个，旨在验证囊袋式（矿用封孔器）“两堵一注”封孔效果。一、概况概况桃园煤矿位于安徽省宿州市南部北杨寨乡境内，北距宿州市 12km（交通位置见图 1-1）。其北界为 F1断层，南部以第 10 勘探线为界与祁南煤矿毗邻，西界为 10 煤层露头线

2、，东界至 32煤层-800m 底板等高线的水平投影为界。井田南北走向长约 15km，东西倾向宽 1.53.5km，井田面积约 32km2。矿井核定生产能力 160 万 t/a，为煤与瓦斯突出矿井，82煤层为煤与瓦斯突出危险煤层。桃园煤矿 II2 采区走向长约 2500m，倾斜宽约 1600m，面积约 4.5km2。1 1、II2II2 采区采区 1010 煤层赋存、瓦斯、地质条件煤层赋存、瓦斯、地质条件II2 采区 10 煤层两极厚度 0.544.04m，平均厚 3.22m，含 1 层泥岩或炭质泥岩夹矸。煤层顶板为泥岩、粉砂岩和砂岩，岩性变化复杂，砂岩与泥岩、粉砂岩常相间出现；底板多为泥岩及粉

3、砂岩。10 煤层推测瓦斯压力为 0.691.47MPa，在标高为-538.5m 时，煤层瓦斯压力为 0.74MPa。煤层瓦斯含量为 5.297.84m3/t，在标高为-823m 时，煤层瓦斯含量达到 8m3/t。2、实验区域地质概况及瓦斯赋存情况、实验区域地质概况及瓦斯赋存情况II1028 工作面位于2 采区北翼，上区段为即将回采的1026 工作面，下为 10 煤层未开拓区域，左以2 轨道上山保护煤柱为界，右至2 采区边界。该工作面外段走向长约 310m 受古河流冲刷影响，局部煤层因冲刷而缺失，煤层厚度变化较大，厚度为 04.2m，平均 3.4m，局部含有一层夹矸，一般厚 00.3m，平均 0

4、.2m；煤层倾角为 2033，平均 26；煤层顶、底板均为泥岩。局部顶板纵向裂隙较为发育。1028工作面处于突出危险区域实测1028工作面深部-774.5处10煤层瓦斯含量为 6.33m3/t3、实验区域钻孔设计情况实验区域钻孔设计情况1、6#钻场设计施工 5 列 40 个钻孔，钻孔设计孔径为 113mm，孔底轴向间距66m 网格状布置。钻孔穿过煤层进入煤层顶板 0.5m，钻孔控制到巷道两侧轮廓线外均不少于 15m。2、1028 机巷向工作面内部施工顺层孔共设计 190 个孔。钻孔设计孔径为113mm，孔底轴向间距 5m。二、原封孔工艺及存在的问题原封孔工艺及存在的问题1、原封孔工艺方法及流程

5、封孔管为50mm，长度为 18m 的 PE 管，前段 2m 为花管，孔口段封孔长度不小于 1.5m。（1）将一个编织袋底部开口套在 PE 管花管后 1.5m 处，用铁丝扎紧袋底，将编织袋向后翻开备用。（2）将专用塑料袋用铁丝捆扎在编织袋中间部位的 PE 管上，向塑料袋内倒入黑（白）聚氨酯，用棉线绳将塑料袋捆扎在 PE 管上，棉线上留扣，取一根与套管长度一致的铁丝作为拉线，将铁丝穿入棉线预留的扣内，向塑料袋内倒入白（黑）聚氨酯，使用棉线将塑料袋袋口与 PE 管扎紧。（3）将编织袋口部位割出一处缺口，将拉线铁丝从缺口内捋出，将编织袋袋口束紧用铁丝捆扎在 PE 管上。（4）在套管上绑上回浆管，回浆管

6、长度不小于 10m 孔口预留 0.3m。（5）两人配合将套管送入孔内，将拉线铁丝从孔内拉出，将 PE 管在孔内来回窜动几次，以便聚氨酯能够充分混合，孔口外预留 0.3m,便于软管连接。（6）将 2m 长的注浆管沿孔壁送入孔内孔口预留 0.2m，向孔内 1.5m 处捣入一团棉纱，以防聚氨酯膨胀堵塞注浆管。（7）将编织袋内倒入聚氨酯，捣入孔内。（8）待聚氨酯膨胀后，清理孔口，再捣入快速水泥,使两段聚氨酯之间形成膨胀水泥注浆空间。（9）把封孔所用水泥浆按比例配比搅拌均匀，(水泥与水的体积比 1:11.5)，利用封孔设备 2ZBQ-9/3 煤矿用风动注浆泵注进孔内,待回浆管回浆后将回浆管对折扎紧，继续注浆，要求封孔压力超过 1.5MPa，注浆结束后将注浆管对折扎紧，封孔结束。2、原封孔工艺存在的问题（1）操作步骤较多，程序繁琐。（2）各种材料用量、注浆量不易掌握，现场操作存在偷工减料情况。（3）前堵头中的聚氨酯反应时间不易掌握，塑料袋在送入孔内过程中容易被孔壁刮破，失去作用，造成注浆效果达不到要求。（4）前后堵头耐压强度低，容易发生前端堵头被顶掉而从套管内返浆的情况。三、囊袋式三、囊袋式“两堵