孟津煤矿瓦斯抽放钻孔封孔技术研究
摘要
煤矿瓦斯抽放技术是对矿井中瓦斯进行处理的有效措施,而抽放钻孔封孔的处理也关
系到抽放效果的优劣,本文对封孔的技术做了简单阐述,对钻孔过程中使用的设备做了简
单介绍。
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关键词
煤矿;瓦斯;抽放;技术
0 引言
近些年来,随着矿井采深的不断加大,煤层瓦斯含量明显增强,导致低瓦斯矿井转变
为高瓦斯矿井甚至高突矿井。矿井瓦斯治理工作成为煤炭企业的首要任务,一旦产生瓦斯爆
炸事件就会给社会和企业带来巨大损失。瓦斯抽放是治理瓦斯的根本性措施,本文对煤矿瓦
斯抽放封孔技术进行了研究,并介绍了钻孔过程中使用的设备,以期在以后煤矿瓦斯抽放
过程中,择优选取,为瓦斯抽放技术的完善奠定基础。
1 煤矿瓦斯抽放封孔钻孔技术研究
1.1 在煤矿抽放和钻孔过程中常用的技术
义煤集团孟津煤矿属高瓦斯双突矿井,普遍使用聚氨酯封孔技术:首先都进行打孔措
施(
94 钻头)钻孔在施工之后进行封孔,应该先用 113 钻头把钻孔开口处扩大为 113 直径,
长度大约
15m,利用 1m 编织袋套在一根 2m 长的 pvc 实管上,一头扎紧倒入聚氨脂胶再把
另一头扎紧,同时也要提前插入三根
2 寸 pvc 花管,再把加胶的 2m 长的 pvc 实管连接上,
后边在加三根
2m 长的 pvc 实管,快速安插在已经扩好的孔内,空口用黄泥填实,之后完成
封孔。因为聚氨酯的作用时间最好控制在
10min~15min,满足聚氨酯封孔技术的时间规定,
整个封孔的操作大约在
15min 即可完成。
1.2 实际封孔过程中产生的问题
使用水泥砂浆填充技术的缺点在于水泥发生沉降容易漏气、操作当中人工成分比较大、
很难保证施工质量、封孔时间非常长。普通聚氨酯封孔方法使用简单,成本便宜,但缺点聚
氨脂膨胀段容易造成胶混合不均匀和膨胀不完全导致钻孔漏气,瓦斯抽出率低,造成封孔
的整体质量下滑。
1.3 对技术效果进行分析
对于上述封孔技术,在最后环节有点区别,前者在封孔持续过程中需要进行最后一项
维持
15min 的扩孔。在节约时间,降低成本,在不使用麻袋片进行封堵时,可在施工过程中
减少一个步骤,使用的导气管数量降低,反应时间加快,整个操作维持在半个小时上下。在
有积水的矿井中使用特别有效,因为反应的时间短,受积水影响较小,可以在很短时间完
成堵水封孔的任务。
2 煤矿瓦斯抽放钻孔设备
在煤矿的钻孔技术中,普遍使用的是
ZYW 系列全液压钻机。ZYW-4000 型钻孔泵和
ZYW-1200 全液压钻机的特点是:1)使用液压卡盘和液压夹持器,可以自动进行钻杆的装
卸;
2)回转器的结构以通孔为主线,在动力头的前方和后端装卸钻杆,根据角度的不同进
行钻孔角度的调整;
3)采用集成设备的液压系统可以使工作人员远程操作,更为安全;
4)主泵和辅助泵都可独立工作,相互之间没有直接的影响;5)动力输出的转矩和转速可
以根据现场的实际情况进行无极调节;
6)油缸可以根据需求自动调整高度和角度;在施工
当中提供了方便;
7)具有很强的联动功能,在退钻的时间上进行缩短,工作效率得到改善。
3 在钻孔和封孔的技术创新