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钻屑回填式封孔技术

一、成果背景

新义煤矿工作面主要采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的区域防突步调。主采的二一煤层，煤层松软、极易产生孔壁坍塌，钻孔施工困难，且钻孔变形严重、收缩率高、瓦斯抽采衰减较快的现象。

新义煤矿煤层松软、极易发作孔壁坍塌，且钻孔变形严重、收缩率高、瓦斯抽采衰减较快的近况，防突部测试并应用了钻屑回填式封孔技术。

普通的封孔工艺中，弗成避免出封孔液响应不合座、与钻孔壁连系补严密进而导致钻孔漏气，其抽采成绩大大降低。

二、技术方案

瓦斯抽采钻孔的钻进过程中，在界线改动了煤体的原应力均衡状态，钻孔四周变成人为的扰动裂隙带场，发生大批次生裂隙，加之煤体从来的原生裂隙，使得钻孔四周的裂隙较为发育。而一般工艺的封孔，只是钻孔端封堵，钻孔本身周壁的裂隙封堵。

(一)、回填式钻孔封孔工艺(两堵一注封孔工艺)原理：

带压注浆方式钻孔周壁裂隙内充填，改动钻孔方圆应力状态，从而减小裂隙发育程度，添补钻孔密闭性，到达有效提高瓦斯抽采浓度的目的。

钻屑回填式封孔管示意图：

(二)、回填式封孔工艺专用封孔管的工作原理：

相连隔阂注浆泵—加压「0. 5MPa 」--囊袋膨胀注满—压力冲破爆破阀「0.3MPa 」—对两个囊带之间进行注浆「同时对孔壁裂隙进行充填」。

(三)、钻屑回填式封孔应用材料：

1、设备：注浆泵、瓦斯抽放管、改进囊袋式注浆管。

2、材料：钻屑(煤粉)、水泥、添加剂、水。

3、经计算每个钻孔需要60L傍边浆液，为保障起见，准备85L水比钻屑浆液「水灰为0.8:1」

(四)、封孔过程：

1、将注浆管固定在瓦斯抽放管上，送入抽放钻孔；

2、开动注浆泵，将水、水泥、钻屑、添加剂等按比例倒入注浆泵，搅拌均匀；

3、向抽放钻孔内注浆，发轫阶段，在浆液注满两头囊袋之前，注浆压强增大，当囊袋注满，压强冲破爆破阀，注浆压力会猝然减小，在注满两个囊袋之间部位过程中增大。

4、停止注浆，封闭注浆管。

三、完成效果分析

该技术与其他封孔技术有以下特点：

名 称	Pvc管封孔 （一次封堵）	封孔液封孔 （两堵一注）	钻屑回填式封孔 （两堵一注）	备注
封孔材料	Pvc双抗管、封孔液	Pvc双抗管、封孔液、水泥	Pvc双抗管、钻屑、 添加剂
封孔深度	8米	26米	26米
封孔工艺	毛巾、封孔液	囊袋、注浆管	囊袋、注浆管
封 孔（注浆）次 数	一次	两次	一次
浓度下降	一个月以上	两个月以上	两个月以上
抽放效果	5%	7.3—11.6%	9.4—20.5%
孔壁结合	松散	致密	致密
封孔成本	530元/孔	1000元/孔	300元/孔
简易程度	简单	中等	简单

瓦斯抽采钻孔的钻进过程中，变换了煤体的应力状态，在钻孔周遭造成必定畛域的扰动裂隙场，加之煤体的原生裂隙，钻孔周遭的裂隙发育。两堵一注封孔工艺是通过带压注浆方式变换钻孔周遭应力状态，从而减小裂隙发育水平，添加钻孔密闭性。

「六」、瓦斯抽采效果「12050轨道本煤层八个孔，因钻屑回填式封孔在本煤层封孔试验时，选取的钻孔已连管抽放23天，以是以下所有抽放数据均为封孔连管抽放二十三天后瓦斯抽放数据「理工大学：5月15日至6月11日；新义矿：5月5日至6月1日」。

上表不妨看出：钻屑回填式封孔在瓦斯抽采过程中，具有较好的封堵效果，浓度在连续测量五十一天后，在9.4—20.5%；相比拔取水泥浆液封孔的钻孔，瓦斯抽采浓度得到灵验提高。

1、该工艺操作方法简单，可实现标准化要求。

2、性价比较高，操作简单易学，现场使用简便。

3、性价比高，实用性强，能够到达灵验封孔杜绝孔壁漏气的目的。

4、经运用，该技术灵验提高抽采瓦斯浓度，可兑现两个月以上瓦斯抽采浓度来到9.4-20.5%。

该办法经井下现场进行尝试应用后，工艺简便、可操作性和实用性强、封孔质料低贱，降低封孔成本和工人劳动强度，可灵验提高瓦斯抽采浓度等优点。