煤層瓦斯抽采失效鉆孔管底二次注漿技術探究

摘要：改革開放至今，已經走過了四十多個春秋，我們國家的發展可以用“日新月異”和“突飛猛進”八個字來形容，尤其是在新時代的大背景之下，越來越多的行業獲得了長足的發展， 越來越多的企業在不斷的革新當中，為了能夠將失效鉆孔漏氣所造成的抽采瓦斯濃度降低等問題妥善的解決，提出了對失效狀況進行二次注漿的方法。因此，本篇文章主要對煤礦瓦斯抽采失效鉆孔管底二次注漿技術進行認真的分析和研究，希望能夠為相關工作人員起到一個參考與幫助。

關鍵詞：煤層瓦斯抽采;失效;鉆孔管底;二次注漿技術;

鉆孔漏氣屬于技術難題，備受人們的關注與重視，相關工作人員也在不斷的努力研究與鉆研，想盡辦法要將這一問題妥善的解決，二次封孔技術的出現，給相關工作人員帶來了新的思路，伴隨著時間的不斷推移，科學技術呈現出了高速的發展態勢，國家與相關部門對失效中二次密封技術進行了深入的研究，現如今細料膨脹粉料二次封孔技術憑借著自身強大的優勢與特點，已然得到了廣泛的應用，但是其中也有不足之處，就是膨脹粉料的粒徑要求很高，在遭遇水時，會迅速形成塊狀，在具體施工的過程當中，固體顆粒想要進入到孔壁裂縫當中困難較多，所以結合鉆孔漏氣機理進行分析，抽采失效鉆孔漏氣位置檢測與管底二次注漿提濃技術應運而生。基于此，本文下面主要對煤層瓦斯抽采失效鉆孔管底二次注漿技術展開深入的探討。

1、二次注漿技術的主要原理分析

（1）抽采鉆孔漏氣原理

之所以瓦斯抽采鉆孔出現失效問題，主要的原因就是鉆孔漏氣所導致的，在過去，相關工作人員認為鉆孔漏氣就是封孔段密封效果出現了下降問題，所以造成漏氣通道出現。近幾年來，伴隨著研究的不斷深入，對于此項問題有了全新的看法，認為鉆孔漏氣的主要形式是由內向外，主要包括孔內漏氣和孔外漏氣兩種最主要的方式，其中孔內漏氣的主要通道包括封孔材料自身孔隙以及發生收縮后的縫隙;孔外漏氣主要是巷道煤壁破碎之后，所產生的縫隙。在進行瓦斯抽采的過程當中，外觀底部的抽采負壓極有可能會造成鉆孔內部與外部的壓差出現，外部的空氣就會迅速通過壓差所提供的裂縫，進入到鉆孔內部，對瓦斯抽采的濃度產生極大的影響，造成其下降。

其次，孔外周圍裂縫的發育。當瓦斯抽采鉆孔施工在展開的過程當中，極有可能會對鉆孔周圍巖煤體產生不同程度的影響，造成出現損傷問題，圍巖應力在平衡力受到破壞的情況之下，就會迅速展開重新分布。鉆孔附近軸向形成泄壓帶、應力集中帶等。徑向出現斷裂區域。在正常的情況之下，卸壓帶裂縫發育非常的明顯，與封孔長度之間都有著緊密的聯系和關系，在二次注漿封孔的過程當中，需要對這些裂縫進行認真的處理，這樣才能夠幫助抽采瓦斯的濃度大幅度的提高。

最后，對孔內漏氣分析。之所以會出現孔內漏氣問題，主要就是因為第一次封孔材料收縮失效所造成的。

（2）管底二次注漿提濃技術

漏氣位置的檢測原理。按照鉆孔軸向裂縫分布的主要特點進行研究，具有科學性與合理性的軸向封孔長度，應該完全覆蓋泄壓帶和與峰后應力集中帶，徑向封孔深度在正常的情況之下，會>鉆孔卸壓區的半徑，以此來讓封孔的長度覆蓋鉆孔裂縫范圍。通過對封孔長度進行確定，就能夠大量的匯集與地質相關的參數方式，再按照經驗方式進行準確的計算，但是據了解，這樣的計算方法最終的結果缺乏準確性，為了能夠更加準確的確定鉆孔位置的實際參數，可以借用抽氣筒和光學瓦檢測儀，有效的提高封孔位置參數的準確性，并且對不同深度、不同位置的瓦斯濃度進行分階段的檢測。瓦斯抽采鉆孔，在正常情況之下，都是由里向外進行流動的，瓦斯純流量保持一定的基礎之上，孔內瓦斯濃度的高低會受到漏入空氣所影響。通過對濃度的變化進行分析，最終得出鉆孔漏氣的主要區域，確定鉆孔需要二次封堵注漿的主要位置和實際的長度。

2、二次注漿提升裝備

（1）裝置構造以及相關的尺寸

鉆孔漏氣位置檢測和管底二次注漿提濃專業設備，主要具有兩個功能，其一：即使面對不同的鉆孔位置，也能夠對瓦斯濃度進行準確的檢測。其二：可以對瓦斯抽采失效鉆孔位置進行精準的注漿工作。裝置主要是由雙通道連接管、封孔氣囊等各部分組合而成，每個部分之間都通過螺紋結構進行有效的連接，配套專業設備與主要的材料包括：抽氣筒、光學瓦檢測儀等等。

（2）材料性能的試驗

注漿材料是否具有密封性與鉆孔注漿的實際效果之間有著緊密的聯系，所以相關的注漿材料的強度一定要高，在封堵段凝固之后可以抵抗鉆孔變形的作用和能力。不僅如此，還需要具有一定的流動性，在壓力作用的影響之下，深入到鉆孔為巖體細微的裂縫當中去。通過站在裝備的主要特點、工程的實際情況、經濟角度等各個方面進行深入的分析，對所應用的瓦斯封孔材料其性能、外加劑等都需要進行科學的試驗，保證其可以將自己的作用全部發揮出來，滿足工作要求。結束語：

總之，通過對鉆孔漏氣原理進行認真的分析和研究，發現鉆孔內外漏氣情況是由多種因素所造成和導致的，需要對瓦斯抽采低濃度位置進行專業的注漿處理。瓦斯抽采時效鉆孔漏氣位置檢測以及管底二次注漿提濃技術，將自己的作用全部發揮出來，實現了精準注漿的理念和工作效果。經過相關工作人員大量的實驗之后發現，注漿之后的鉆孔提濃效果非常的明顯，幫助瓦斯抽采能力快速恢復到了正常的狀態當中，同時，試驗孔被注漿之后，附近鉆孔瓦斯抽采的濃度也隨之提高了很多，為瓦斯抽采工作有效、順利的進行打下了堅實的基礎。

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作者簡介：葛光俊，1990年6月，性別：男，民族：漢，籍貫（省市）：貴州仁懷，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向或從事工作：煤礦安全監管