論瓦斯抽采鉆孔封孔成套技術及應用

郝晉輝

摘 要：瓦斯抽采是預防礦井災害事故的重要措施，其中抽采鉆孔封孔是瓦斯抽采工作當中非常重要的工作環節，封孔的質量好壞直接關系到整個瓦斯抽取工作的效果，不但影響到煤層瓦斯含量的涌出量大小，同時還和抽采的效率有著密切的關聯。本文重點針對瓦斯抽采鉆孔封孔成套技術的具體應用展開了分析和研究。

關鍵詞：瓦斯抽采;封孔成套技術;應用分析

通過多年的煤礦開采實踐經驗進行了分析，在煤礦抽采鉆孔封孔技術當中，逐漸形成了以一種機械化封孔的方式來進行操作，通過膠囊封孔、無機化學封口材料以及高分子發泡材料來進行封孔操作，其中機械封孔成本相對較高，在封孔方面具有距離更短，并且不能保證長時間的封孔處理效果只能作為臨時性封孔。無機化學類型的封孔材料自身所具有的流動性相對較強，因此在封孔過程中可以有效的滲透到鉆孔到各個區域，可以和煤礦之間進行充分的融合，但是該材料具有較強的收縮性，尤其在一些裂隙區域范圍內經常會存在封孔不嚴實等方面的問題，同時還有可能會造成一種月牙形狀的空隙，對整個水平鉆孔的密封效果相對較差。

1 瓦斯抽采鉆孔封孔介紹

高分子發泡材料在實際的使用過程當中的硬化速率較快、質量較輕、膨脹性能較強，在封孔操作當中的優勢非常明顯，但是該材料在力學性能方面無法有效阻擋鉆孔鉆孔的蠕變以及裂縫通道的形成，同時對周圍裂縫封堵的作用也非常有限。由此可以看出該材料在實際的封孔效果上并不是非常理想，因此也沒有得到廣泛的關注和應用。針對瓦斯抽采鉆孔封孔過程當中的一系列問題展開了分析和研究，我國某煤炭開采單位相關的技術公關團隊，對該問題進行了深入性的研究和分析，并且請研究出了一套瓦斯抽采鉆孔封孔的成套技術。

在我國煤層瓦斯儲存工作當中，比較典型的特征為“兩低一高”，主要指的是煤層瓦斯的壓力較低，同時煤層的透氣性較低，煤層瓦斯的吸附能力相對較高，最特性給往后抽采工作的開展帶來了較大的難度。隨著現階段我國煤礦開采工作的深度不斷上漲，高瓦斯和煤礦瓦斯之間的沖突正在不斷增多，同時瓦斯溢出的問題也尤為明顯，因此在煤礦開采過程當中，對瓦斯出臺工作的開展至關重要，但是現階段在封孔材料當中，仍然存在一定的使用不足，這對鉆孔封孔材料的使用以及相關的操作流程提出了較高的標準。

2 瓦斯抽采鉆孔封孔成套技術的具體運用

2.1 聚氨酯材料封孔

在瓦斯鉆孔封孔成套技術的開展過程中，首先需要進行系統操作，依照相關的設計標準要求，對瓦斯抽采的鉆孔進行反復的清洗，以此來保證鉆孔的整體清潔程度;然后需要有效的固定管道線路，將返漿管和注漿管有效的固定在抽采管的上半部分位置，通過聚氨酯材料來進行封孔操作，在封孔段的兩端使用封孔材料或者是聚氨酯高分子材料，建立起相應的阻擋結構，在注漿封孔工作中需要有效運用封孔裝置，將封孔區域范圍內的水混合漿體直接灌滿整個封孔段，以此來形成良好的孔密封效果。完成封堵工作之后需要對注漿泵設備進行徹底的清理。

2.2 封孔材料配套注漿泵

FZB系列的封孔注漿泵主要是針對HD-I型封口材料，針對性研發設計的設備類型，該設備在整個結構構成上相對比較簡單，主要是通過壓縮空氣來作為主要的動力來源，整個操作流程相對比較靈活并且設備運行安全穩定。FZB系列的封孔柱漿設備，在應用過程當中具有低壓高流量以及高壓低流量兩種不同的工作形式，需要遇到實際的工作環境的不同選擇出相應的設備類型來進行操作。

針對瓦斯抽采鉆孔封孔成套技術的有效應用，相關煤礦開的單位對原有的封孔工藝以及相關的封孔效果進行了對比和實驗分析，從中有效確定出最佳的封孔材料以及所運用的封孔處理工藝，具體的操作步驟如下：在沒有進行瓦斯抽采的煤礦巷道當中，針對同一開采層的鉆孔進行分組，總共分為10組，每3組具有3個不同點位的狀況，其中將其分為1、3、5、7、9組的鉆孔運用的是傳統的封孔方式，2、4、6、8、10組的鉆孔，采用的是全新的鉆孔封孔成套技術工藝，其中原有的封孔技術依然采用配套的設備材料，而鉆孔封孔成套技術使用的是新型的封孔材料，然后對二者之間進行有效的對比和分析。

2.3 煤層瓦斯抽采鉆孔封孔質量檢測技術

在封孔質量的檢測工作中，通過拆除連接的抽采管和接觸管的彎管膠，瓦斯的參數探測設備直接放置在預計的位置上來進行測定，將瓦斯參數探測設備和快速三通當中的采樣口時間進行銜接，同時將快速三通連接管直接和接觸管之間進行銜接，通過打氣筒的一端直接和三通當中的材料口進行連接，另外一側和密封孔的質量檢測濃度測試口進行連接，開啟封孔質量檢測設備，通過它系統進行快速打氣，并且測試抽采鉆孔的不同位置，瓦斯濃度的大小，同時記錄下相應的測試數據，得到所有的檢測點位測定完成之后，將瓦斯檢測設備從接口測出并且進行盤卷，然后封堵好檢測管道的接口，防止瓦斯氣體的外泄。

3 結束語

通過理論實踐分析可以看出要想得到比較理想的封孔材料，同時還具備水泥砂漿的滲透性以及致密性，在實際的研發工作當中存在較大的難度，通過相關研究人員的不懈努力，研發出了新型的無機復合封孔材料和相關的封孔成套工藝，應用效果非常明顯。

參考文獻：

[1]杜應鶴.瓦斯抽采鉆孔封孔成套技術及應用分析[J].建材與裝飾，2019（19）：223-224.

[2]劉延保.瓦斯抽采鉆孔封孔成套技術及應用研究[J].煤炭工程，2017，49（04）：32-35.