“兩堵一注”封孔技術在松軟煤層中使用的試驗研究

周波　顧亞鋒

摘 要：本文運用平頂山安泰華公司的FKQW-50/0.6“兩堵一注”封孔器封孔工藝，在河南能源云蓋山煤礦進行了試驗研究，認為“兩堵一注”封孔器封孔工藝注漿壓力大，能主動支護鉆孔，進一步減少漏氣通道，抽采效果更好。

關鍵詞：“兩堵一注”封孔工藝；松軟煤層；效果分析

中圖分類號：TD712.6 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2017）06-0104-02

Experimental Study on the Application of Two-plug-in-hole Technology

in Soft Coal Seam

Zhou Bo GuYafeng

（Henan Yongjin Energy Co.， Ltd.，Xuchang Henan 461670）

Abstract： In this paper， the FKQW-50 / 0.6 "two-shot-one-shot" sealing process of Pingdingshan Antehua Company was used to study the energy of Yungushan Coal Mine in Henan Province， and it was considered that the "two- Grouting pressure， can take the initiative to support drilling， to further reduce the leakage channel， extraction effect to further improve.

Keywords： "two plug a note" sealing process；soft seam；effect analysis

永煤集團云蓋山煤礦一礦為煤與瓦斯突出礦井，礦井最大原始瓦斯含量10.78m?/t，瓦斯壓力0.42MPa，主采的二1煤層為三軟不穩定煤層，煤層透氣性差，屬于勉強可抽放煤層。礦井原有的封孔工藝抽放后，煤層瓦斯含量依舊偏高，抽采效果一般，且工作強度大。于是礦井引進平頂山安泰華公司的FKQW-50/0.6“兩堵一注”封孔器封孔工藝進行試驗，效果較普通封孔工藝良好。

1 兩種封孔情況簡介

1.1 普通封孔操作流程

鉆孔施工完畢后，在封孔管12.5m處用合成樹脂封一道（兩三袋），再向注漿管頂端用合成樹脂封一道（兩三袋），取普通水泥兩袋（每袋50kg）倒入攪拌桶內注水，水與水泥配比為1∶1，然后將便攜式注漿泵底端放入攪拌桶內，用19mm的高壓管連接注漿泵壓力表和注漿管，另一根高壓管在注漿泵的閥門一端接入壓風，開始注漿，當封孔管開始返漿時停止注漿，關閉注漿管閥門，之后用黃泥進行固孔[1]。礦井封孔方式封孔如圖1所示。

1.2 試驗封孔的結構和操作流程

1.2.1 試驗封孔結構。該裝置通過2個囊袋封堵一段鉆孔，2個囊袋之間有一段塑料管，塑料管上開設有鉆孔注漿口，先向囊袋注漿，通過囊袋膨脹封堵封孔段鉆孔，然后囊袋內的漿液通過鉆孔注漿口向2個囊袋之間注漿，壓力達到1.7MPa，爆破閥爆開，向鉆孔壁滲透實現了鉆孔壁注漿，封堵漏氣裂隙。

1.2.2 試驗封孔操作流程。該流程將兩個囊袋固定在封孔管的13m處（距孔口向里13m），和孔口向里5m處固定兩個囊袋，打開注漿閥門向鉆孔封孔段注漿，注漿期間根據壓力表的顯示情況（壓力在1.5～2MPa），確定是否加漿（低于1.5MPa，證明封孔段塌孔需要加漿）。

2 現場封孔情況

試驗地點情況：自22202中部切眼，自下向上38.3～70.5m，煤厚平均2.5m，瓦斯含量3.68～5.6m?/t，鉆孔間距2.4m。

對比鉆孔情況：ZQ-7～ZQ-14共8個鉆孔使用FBQW-50/0.6“兩堵一注”封孔器封孔，ZQ-15～ZQ-21共7個鉆孔和補Q-19號鉆孔，共8個鉆孔作為對比鉆孔，鉆孔孔深在75m左右，礦井采用礦用合成樹脂，兩堵一注封孔，封孔深度15m，充填長度12.5m，FKQW-50/0.6“兩堵一注”封孔器封孔深度13m，充填長度8m，封孔情況見表1。

3 鉆孔初抽濃度對比

鉆孔采用打一個封一個，開抽一個，測一個。鉆孔測定初抽濃度后記錄在檔，全部開抽后，進行初抽濃度對比，對比顯示出使用FKQW-50/0.6“兩堵一注”封孔器封孔的初抽濃度，最高94.6%，明顯大于礦井的普通封孔，而且封孔20min后即可正常連抽，避免長時間不開抽使鉆孔內的瓦斯沖開球閥，釋放到巷道內，造成瓦斯事故[2]。

4 組抽放參數對比

9月4日，試驗鉆孔和對比鉆孔施工結束，規范聯網后，每天觀測一次，進行組參數對比，觀測日期截止到9月30日，觀測時間27d。經測定負壓基本一致，不進行負壓對比，只對抽放鉆孔的組濃度和組流量進行對比，見圖2、3。實驗數據顯示，不論是組抽放濃度和組抽放混合流量，無明顯變化，根據測定情況進行抽采量對比，經過27d的抽放，試驗封孔累計抽采量845.2m?，普通封孔累計抽采量709.9m?，累計抽采量提高了135.3m?（每天抽采量=抽放濃度×混合流量×抽放時間/100）。

5 封孔材料費用對比

普通封孔材料費用307.5元，試驗封孔材料費用260元，單孔材料費用節約15%。

6 綜合評價

第一，普通封孔24h后開抽，或將球閥呈半開狀態，影響鉆孔的封孔質量，由于受礦用合成樹脂強度限制，普通封孔方法注漿壓力低于1MPa，而安泰華公司的注漿壓力都在1.5MPa以上，且封孔充填段較短[3]。

第二，試驗鉆孔注漿壓力大，能主動支護鉆孔，膨脹力繼續壓密未曾充填的裂隙，進一步減少漏氣通道，有效防止鉆孔漏氣產生煤體自燃現象。

第三，試驗封孔裝置，自帶風動攪拌桶和注漿泵，操作簡單，受人為因素影響小，能降低工人勞動強度，提高工作效率。

第四，該封孔工藝由里向外多層帶壓注漿，有效避免漿液外泄。

第五，封孔器的長度可根據實際需要制作，封孔劑單袋質量輕，便于控制用量，降低了材料浪費現象。

參考文獻：

[1]王兆豐，劉軍.我國煤礦瓦斯抽放存在的問題及對策探討[J].煤礦安全，2005（3）：29-32，44.

[2]黃鑫業，蔣承林.本煤層瓦斯抽采鉆孔帶壓封孔技術研究[J].煤炭科學技術，2011（10）：45-48.

[3]王永安，趙耀江.瓦斯抽放鉆孔封孔方法的改進[J].山西煤炭，2006（3）：24-25.