顶板高抽钻孔抽采技术的应用

第一篇：顶板高抽钻孔抽采技术的应用

顶板高抽钻孔抽采技术的应用

【摘要】对青龙煤矿21604采空区及邻近煤层瓦斯进行抽采，进而解决上隅角及工作面回风瓦斯超限的问题。结合矿井具体情况，得出了合理的高抽钻孔布置参数，在此煤层开采过程中解决瓦斯超限问题积累了经验，同时也为矿井开采其它相邻煤层治理瓦斯提供参考依据。

【关键词】瓦斯抽采；上隅角瓦斯超限；抽采技术；高抽钻孔；

0 引言

随着煤矿开采深度增加，瓦斯涌出量不断增大，治理采空区及上隅角的瓦斯技术不断更新，高抽钻孔逐步成为治理采空区及上隅角瓦斯的首选途径，针对青龙煤矿21604综采工作面，在开采过程中常出现上隅角、回风瓦斯超限[1-2]，为此采用顶板走向高抽钻孔抽采采空区裂隙带瓦斯的技术，从而解决上隅角和回风流瓦斯超限问题[3]。并对治理来自于采空区、上部围岩或下邻近层工作面的瓦斯效果显著[4]。矿井概况

青龙煤矿为煤与瓦斯出矿井，根据2014年矿井瓦斯及二氧化碳涌出量测定报告，矿井绝对瓦斯涌出量165.56m3/min，矿井相对瓦斯涌出量80.65m3/t，煤层均为可抽煤层。青龙煤矿于2011年开始推广应用钻孔抽采瓦斯技术抽采采空区裂隙带瓦斯解决工作面、上隅角及回风瓦斯超限问题。先后在11607、11611、11802综采工作面应用顶板仰角钻孔抽采瓦斯技术治理上隅角瓦斯，取得了一定的技术经济效果。但由于受仰角钻孔利用率低和塌孔等因素的影响，瓦斯治理问题没有从根本上得到解决。因此在开采21604采煤工作面时采用了钻孔利用率高、效果好的顶板岩石高抽钻场抽采技术。高抽钻孔设计方案

（1）高抽钻孔设计、施工

根据矿压理论及我矿原高抽钻场布置经验，16#煤层顶板裂隙带高度采高的8-24倍，瓦斯积聚在工作面上部24-72m范围内，综放采煤工作面覆岩采动裂隙带内聚积着来自邻近层及本煤层的瓦斯[5-6]，钻孔布置应与此适应。设计采用高位钻场抽采瓦斯，钻场布置在回风巷侧，距煤层顶板垂高10m，共设计钻孔十二个，终孔布置为上下两排，分别考察不同钻孔终孔不同位置，不同高度的抽采效果，钻孔布置见图1。

图1 高抽钻孔设计布置图

A-平面图 B-断面图 C-剖面图

选用ZDYLF-4000S型钻机施工，钻孔最深可施工长度200m，孔长180m，钻孔孔径Φ113mm。

（2）封孔

钻孔施工完成后，必须及时进行封孔注浆，封孔时单个钻孔统一采用DN108PE管进行封孔，封孔长度不得小于10m，封孔完成后及时对钻孔进行注浆。如下图2所示。

图2 高抽钻孔封孔剖面图

待注浆凝固后，必须在8-16h内进行连抽，单个钻孔采用独立的DN108管路进行连抽，在DN108PE管低点设置放水三通，对水大的钻孔安装自动放水器，水量较小的钻孔安装手动放水器，从而解决管路内积水影响抽采效果。抽采效果分析

根据第十组高位钻孔施工情况，由于受到钻孔塌孔、孔内水大、封孔漏气、个别钻孔施工不到位及现场施工不定向因素影响，对以下7个抽采效果好的钻孔进行分析。如下表所示。

从以上表可以看出，对4#钻孔和9#10#钻孔抽采浓度、纯流量进行比较，在里程60m左右都是呈现增大的趋势，然后经过一个稳定期，在里程140m左右呈现下降趋势，4#钻孔浓度、纯流量均大于9#和10#钻孔浓度、纯流量之和。最佳终孔高度分析

通过选择抽采效果最好4#、5#、6#钻孔进行分析，对4#、5#、6#钻孔的回采里程和抽采浓度、纯流量的关系进行观察，从而确定最佳钻孔终孔高度，如4#、5#、6#钻孔参数图可以看出，回采里程在0m-60m时，钻孔抽放纯流量不断升高，到60m时达到最大值，回采里程在60m-140m抽放纯流量处于一个稳定阶段，回采里程在140m后逐渐下降，从而得出回采里程在60m-140m段钻孔抽采效果最佳，结合回采里程与终孔高度关系图分析，回采里程在60m时钻孔有效高度为48m，回采里程在140m时钻孔有效高度在24m，因此认定高抽钻孔的最佳终孔范围在24m-48m。结论

通过对21604工作面第十组高位钻场进行分析得出以下几条结论：

1.条件允许情况下，尽可能把高抽钻场的层位放高，钻孔倾角越小，钻孔施工变形越小，钻孔利用率高。

2.为了更好保证抽采效果，尽可能增大钻孔施工孔径，孔径在113mm以上，可以根据实际情况合理较少钻孔，钻孔个数控制在6-8个。

3.根据对21604工作面第十组高抽钻孔抽采效果分析，合理的钻孔终孔布置高度是保证抽采效果的必要条件，21604工作面高抽钻孔终孔布置最佳高度为24m-48m之间。

4.根据数据分析，靠近上隅角的钻孔抽采浓度、纯流量高，设计钻孔时靠近上隅角侧的钻孔终孔间距应合理减小，设计距离5-10m为益。

参考文献：

[1] 中国煤炭工业劳动保护科学技术学会.瓦斯灾害防治技术[M] 北京：煤炭工业出版社，2007

[2] 张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术[M]北京：煤炭工业出版社，2001

[3] 董振军.顶板走向高位钻孔解决上隅角瓦斯超限技术研究[J]煤炭技术，2012（11）：21-23

[4] 黄晓枫.走向高位钻孔瓦斯抽采技术研究[J].矿业安全与环保，2012（8）：58-59

第二篇：抽采钻孔验收制度

山西高河能源公司抽采钻孔验收

管理制度

二〇一三年一月

山西高河能源公司抽采钻孔验收管理制度

一、安全管理

1、各施工队组必须建立健全安全管理制度及钻孔施工记录台帐，并且施工记录台帐及验收台帐能准确反应各钻机的钻孔施工情况。

2、各施工队组的钻机要进行编号管理，且建立各自的施工记录台帐备查。

3、各施工单位施工的瓦斯钻孔，必须做到孔孔验收，验收有原始记录，并定期做好钻孔施工验收竣工报告，及时报验。

4、在有胶带输送机巷道作业，要安置牢固可靠的行人过桥，保证人员通行。

二、抽采钻孔管理

1、瓦斯抽采工程施工，必须严格按照设计、制定专项的规程措施并严格按照规程措施中规定的进行。

2、钻孔施工过程中，见岩后可继续钻进10m，若还不见煤则停止施工，并及时向抽采队和抽采部汇报，并做好记录。

3、边掘边抽钻孔、掘前预抽钻孔要实现施工一个并网一个。本煤层预抽钻孔可在钻孔施工完毕后使用黄泥等物料暂时堵上（瓦斯异常区除外），待累积5个后及时通知抽采队安排厂家进行封孔、并网；钻孔封孔后不能及时并网的钻孔要采取措施进行包裹，防止瓦斯涌出。

4、钻孔施工必须将钻孔内煤（岩）粉冲洗干净。

5、必须采取可靠措施将打钻场地的积水必须及时排空、淤煤风干后及时清走，没有皮带或煤溜等运输设备时，必须将淤煤整齐堆放在巷帮，待淤煤风干后及时联络胶轮车清走。

6、钻孔施工过程中，钻机、钻杆等施工器具必须摆放、固定整齐，人员站位要符合要求。

7、打钻作业时，必须配备便携式瓦检仪吊挂在钻机位置下风侧1m处。

8、打钻作业时，磁力起动器须位于钻机上风侧20m外。

9、每个钻孔施工完毕后，要立即挂设钻孔说明牌进行挂牌管理，钻孔说明牌包括钻孔倾角、钻孔深度、钻孔方位角、负责人、成孔时间等。

10、钻孔验收，由公司抽采队派专人对钻孔进行验收，验收为现场数钻杆和现场抽查，钻孔进尺确认后，由抽采队钻孔验收人员签字确认，否则，钻孔不予认可，验收深度低于设计深度75%的钻孔不计进尺。

11、钻孔验收人员下井前，须携带卷尺、光干涉瓦检仪等测量工具。

12、钻孔方位角误差不得大于±0.5°，位置误差不得大于±0.1米，钻孔直径和终孔深度必须符合设计要求。

13、钻孔必须按照设计要求进行编号，每条巷道依序进行编号，不得出现一条巷道多组编号，否则不予验收按报废钻孔处理，且不计入月、年抽采钻孔总进尺当中。

14、对于施工过程中出现的报废钻孔，要及时进行封堵，同时应及时向抽采部汇报，重新设计补打钻孔,。

15、报废钻孔必须在原钻孔附近补打，且抽采钻孔深度不得低于设计深度的70%，否则一律不得计入月、年抽采钻孔总进尺当中。

16、东翼和北翼本煤层钻孔浓度低于40%、南翼本煤层钻孔浓度低于30%且整改后仍不达要求的属报废孔，不计进尺。

17、在检查周期内若存在弄虚作假、谎报工作量现象，无论情节轻重，一律取消当月考核进尺的30%。

三、封孔管理

1、钻孔封孔，必须严格按照设计、制定专项的规程措施并严格按照规程措施中规定的进行。

2、钻孔封孔时要确保封孔管内无杂物。连接封孔管时接头处要用棉纱擦拭干净后方可涂抹封孔胶。封孔管连接必须牢固。

3、钻孔内煤粉没有冲洗干净的钻孔不得进行封孔，扩孔深度不达设计要求的钻孔不得封孔，且按废孔处理，不予验收，不计进尺。

4、封孔完毕后及时处理掉钻孔外漏过长的软胶管和铝塑管，且要清理干净现场，未用完的封孔材料除可带走的其它全部靠帮分类堆放整齐。

四、考核办法

1、无安全管理制度及各项施工记录台帐，处罚责任单位3000元，施工记录台帐填写不全，处罚单位负责人500元。

2、无抽采安全技术措施进行钻孔施工，处罚责任单位3000元、单位负责人500元。

3、钻机未进行编号管理的，处罚责任单位1000元、单位责任人200元。

4、钻孔施工过程中遇见地质构造或其它异常情况没有及时汇报，处罚单位负责人500元、跟班队干300元。

5、瓦斯抽采工程施工没有按照设计、规程措施中规定进行，处罚单位负责人500元、跟班队干300元。

6、钻孔内煤（岩）粉未冲洗干净的，处罚单位负责人500元、跟班队干300元。

7、钻孔施工现场文明生产条件差的，处罚责任单位3000元、单位负责人500元。

8、打钻作业未配备便携式瓦检仪的，处罚责任单位1000元、跟班队干200元。

9、打钻作业时磁力起动器位于钻机上风侧20m之内或者下风侧的，处罚责任单位3000元、单位负责人500元。

10、瓦斯抽放钻孔未及时进行挂牌管理或牌板数据不全不真实，处罚责任单位1000元、单位负责人300元。

11、瓦斯抽放钻孔验收不认真或未带测量工具，不按实际施工参数进行验收，发现一次处罚验收人员300元/人次。

12、不按设计要求进行钻孔编号，发现一次处罚责任单位2000元、单位负责人500元。

13、报废钻孔未及时补打的，处罚责任单位1000元、单位负责人200元。

14、钻孔未严格按照规定封孔的，处罚责任单位负责人200元、现场操作人员100元/孔。

15、钻孔封孔完毕后现场未搞文明的，处罚现场操作人员100元

16、并网材料乱扔乱放未分类码放整齐的，处罚责任单位1000元、单位负责人200元。

17、未按规定并网的，处罚处罚责任单位1000元、单位负责人200元。

18、在未并网钻场内堆放非并网物料或在已并网钻场内堆放物料的，处罚责任单位1000元、单位负责人200元。

19、未经矿抽采部部门负责人批准，擅自拆除抽采钻孔及其设施，处罚责任单位1000元、单位负责人300元。

20、抽采系统安装时法兰连接处出现螺栓花接现象或者少螺栓的，处罚责任单位1000元、单位负责人200元。

五、钻孔结算

钻孔结算执行潞矿通投字[2012]73号文件《关于调整瓦斯抽采钻孔成本列支标准的通知》的规定：

1、由外委队组施工的抽采钻孔，以直径Φ94mm煤孔为标准钻孔，钻孔费用列支标准为65元/m；

其中包含钻孔施工费50元/m，钻孔封孔、并网15元/m。（备注：辅助钻孔封孔、并网增加人工费5元/m，共计为55元/m）

2、岩石钻孔为直径Φ94mm煤孔标准钻孔费用的2倍。

其中钻孔施工费115元/m，钻孔封孔、并网15元/m。（备注：辅助钻孔封孔、并网增加人工费5元/m，共计为120元/m）

3、抽采汇流管的安装、并网执行安装费用。说明：若钻孔施工、封孔并网为同一施工队伍作业时，则执行65元/m，汇流管安装费用已包含在内，不另予以结算。

4、由本矿队组施工的抽采钻孔，以直径Φ94mm煤孔为标准钻孔，钻孔费用列支标准为20元/m，包含抽采钻孔施工费及打钻范围内的封孔、并网人工费等费用。

第三篇：煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术浅述

煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术浅述

中煤科工集团西安研究院有限公司

【摘 要】瓦斯煤尘爆炸是我国煤矿的主要灾害之一，严重威胁并制约着煤矿的生产，因此，瓦斯治理对于煤矿安全生产显得尤为重要。山西阳泉地区某煤矿属高瓦斯矿井，煤层透气性较差，常规的瓦斯治理措施已经不能满足该煤矿安全生产的需要，因此，需要采取不同的抽采钻孔布置措施进行瓦斯治理，以提高其瓦斯抽采率，实现煤矿安全生产。

【关键词】钻孔设计；瓦斯抽采；回采工作面；本煤层；邻近层

低瓦斯矿井处于正常通风状态时，井下瓦斯浓度通常不会达到爆炸下限，但受多种因素影响，部分煤层瓦斯含量较低的矿井，仍然多次发生瓦斯超限，甚至发生瓦斯爆炸事故。因此，加强采钻孔施工技术是非常重要的。

一、基本地质条件

该煤矿地层由老到新依次为奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1S）、二叠系下统下石盒子组（P1x）、第四系上更新统（Q2+3）。地层总厚度约为460m，煤系地层厚度约为170m。9号煤层最小埋藏深度60m，最大埋藏深度255m；15号煤层最小埋藏深度130m，最大埋藏深度327m。井田内9号、15号煤层是主采煤层。本井田总体为向斜构造，S1向斜轴位于井田西部，走向近南北向，两翼倾角不大，倾角一般为5°～8°，在井田内延伸长度约600m。S2向斜轴位于井田中部偏东，走向北东向，两翼倾角不大，倾角一般为5°～10°，在井田内延伸长度约1700m。另外，该矿井下巷道还发现3条断层和4个陷落柱。

二、回采工作面抽采钻孔设计

该矿9号煤层瓦斯涌出量最高的采区（已经开采）回采工作面绝对瓦斯涌出量为13.7m3/min，其中，工作面本煤层瓦斯5.77m3/min；邻近层瓦斯7.93m3/min.结合全国高瓦斯矿井的抽采经验，设计本矿井在实施瓦斯抽采时应进行综合瓦斯抽采。

（一）回采工作面本煤层瓦斯抽采

根据预测，该矿开采9号煤层时，回采工作面本煤层瓦斯涌出量较大，需要进行本煤层抽采。本煤层抽采分为开采层未卸压抽采和卸压抽采2种方法。设计对回采工作面本煤层采用未卸压抽采（预抽）方法。回采工作面布置顺层平行钻孔方式进行9号煤层预抽采，孔间距3m。其主要优点为：可保证该煤层瓦斯预抽的均衡性，能实行边采边抽，提高9号煤层瓦斯抽采率。其钻孔布置方式如下图1所示：

主要参数：1）钻孔位置：回风顺槽内，距离巷道底板1.2m；2）钻孔角度：垂直于巷道中线，与工作面平行，水平角上仰约2°～3°（实际生产中需根据煤层赋存情况再作调整）；3）开孔直径：94mm；4）终孔直径：94mm；5）钻孔长度：105m（可根据实际情况调整）；6）钻孔间距：根据实际抽采经验及该矿实际情况，结合回采工作面采长、工作面走向长度、工作面产量、钻孔施工条件等因素综合考虑，确定该矿9号煤回采工作面预抽钻孔间距为3m；7）封孔方式：聚氨酯封孔；8）封孔深度：不小于8m；9）封孔长度：不小于1m。

（二）回采工作面邻近层瓦斯抽采

9号煤层的上邻近层瓦斯主要是1、2、3、4、5、8号煤层，9号煤层平均厚度大约为2.4m，按照6倍～8倍的采高计算，9号煤裂隙带高度大约在14.4m以上，根据9号煤层上邻近煤层的层间距可知，除8号煤层位于冒落带外，其余煤层均位于裂隙带中。9号煤回采工作面，在工作面外侧尾巷向工作面一侧的上邻近煤层布置倾斜穿层钻孔，对上邻近煤层瓦斯卸压抽采。该倾斜穿层钻孔最后的终孔位置选择在3号煤层，并且需超出3号煤层1m。主要参数：1）钻孔间距：9号煤回采工作面从开切眼往外20m的位置布置1对钻孔（1个高位钻孔、1个低位钻孔），从第1对钻孔往外每隔30m布置1个高位钻孔；2）开孔直径：133mm，经193mm，一次扩孔；3）终孔直径：193mm；4）钻孔角度：上仰35°～50°（根??实际情况确定）；高位钻孔取40°、低位钻孔取30°；5）钻孔夹角：垂直二次复用的尾巷中线；6）钻孔位置：布置在工作面二次复用的尾巷中，钻孔打至3号煤后且超出3号煤不小于1m；7）钻孔长度：高位钻孔长度78m、低位钻孔长度70m可根据实际情况调整）；8）封孔方式：聚氨酯封孔；9）封孔深度：不小于5m；10）封孔长度：不小于1m。

（三）抽采管路管理

随着工作面的推进，第一组钻孔将逐渐 进入卸压区，实现卸压瓦斯抽采。随着工作面继续推进，第一组抽采钻孔将逐步报废，需要将靠近切眼最里段管路逐段拆卸，将端头用法兰片密封。工作面开采推进过程中，需要至少提前拆除面前20m内管路，给瓦斯管路管理和工作面生产造成一定影响。为最大程度降低上述工作对正常生产影响，距工作面切眼30m以内钻孔用软胶管与抽采管末端相连，抽采管末端特制一段2～3m长的短管，短管设置3～5个变径三通，与靠近工作面的钻孔用软管相连，钻孔报废后向前移动短管，保持短管始终在抽采管路的末端。

三、钻孔机具选择

（一）钻机

考虑到本矿井的煤、岩硬度以及钻孔长度、钻孔施工等，对本煤层和邻近层抽采钻机分别设置：1）邻近层钻孔施工钻机采用国产的ZDY6500LP型大口径全液压钻机。该钻机扭矩大、多自由度调角机构可实现大角度施工，全液压传动能。2）本煤层钻孔施工钻机采用国产的ZDY4000L型全液压钻机。

（二）钻杆

可采用φ73mm/89mm直径钻杆。钻杆是将钻机的动力传递给钻头，并且将钻井液引入到孔底，钻杆在钻孔中受到扭矩、压力等的综合作用，钻杆材料要求使用抗裂强度不小于55kg/mm2～65kg/mm2，延展率大于12%的无缝钢管制成。

（三）钻头

按照煤岩层的性质和是否需要取芯的不同，选用不同的钻头。本煤层瓦斯抽采钻孔用φ94三翼内凹PDC钻头开孔，其孔形光滑、平整便于封孔。邻近层瓦斯抽采钻孔采用φ133mm弧角钻头开孔钻至设计深度，后使用φ133/193mm导向扩孔钻头扩孔至设计深度。

（四）泥浆泵

泥浆泵用于钻进时向钻孔内提供冲洗液，这里选用BW250卧式三缸活塞往复式单作用泥浆泵，该泥浆泵排量可根据孔深需要调节四种挡速。

四、结论

根据本矿瓦斯涌出的特点，结合同类矿井的抽采经验，本矿应进行综合瓦斯抽采，对该矿的9号煤层回采工作面使用单侧顺层平行钻孔进行该煤层抽采，对邻近煤层采用倾斜穿层钻孔进行卸压抽采，施工后达到了预期的抽采效果。

参考文献：

[1]李学来，刘见中.瓦斯灾害治理新技术[J].中国安全科学学报，2014，14（7）：101-104.[2]袁亮.瓦斯治理理念和煤与瓦斯共采技术[J].中国煤炭，2010，36（6）：5-12.[3]王兆丰，武炜.煤矿瓦斯抽采钻孔主要封孔方式剖析[J].煤炭科学技术，2014，42（6）：31-34，103.[4]石智军，姚宁平，叶根飞.煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术与装备[J].煤炭科学技术，2009，37（7）：1-4.[5]荆鸿飞.西山煤田区域瓦斯抽采深孔定向钻进技术[J].煤炭科学技术，2013，41（11）：90-94

第四篇：瓦斯抽采封孔技术比较

安全新技术

《煤层瓦斯抽放钻孔封孔技术研究》

学号：js12120002 姓名：李海鉴

煤层瓦斯抽放钻孔封孔技术研究

李海鉴

(中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州 221008)

摘要：瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本性措施。本文比较和研究了目前煤矿封孔工艺，为提高瓦斯抽采效果提供了依据。关键词：矿井瓦斯；抽放；封孔 中图分类号: TD

煤与瓦斯突出是严重影响煤矿生产安全的重大因素之一，瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理与利用的根本措施和主要途径,钻孔瓦斯抽采效果的好坏,除了钻孔的合理布置,主要是钻孔孔口的封孔质量。

常规的瓦斯抽采钻孔封孔技术包括采用有机材料或无机材料直接封堵、封孔器封堵。而直接封堵法包括粘土人工封孔、机械注水泥砂浆封孔、发泡聚合材料封孔。现在研究的很多种封孔放法结合了各种封孔技术优点，采用两种或多种技术组合使用，使封孔效果得到改善。同时从一次封孔研究到二次封孔技术，使封孔技术更加丰富，提高了抽采效率。

1、粘土人工封孔

常用粘土为黄泥或水泥团，粘土封孔法对封孔的材料要求不高,而且所花费的成本也很低,但是对封孔的工艺要求却很高。其受限于钻孔长度和粘土的软硬度,很难将钻孔封的密闭不透气,稍有一个环节的疏忽都可以导致其钻孔封闭不实。粘土封孔方法封孔长度较短，黄泥遇水变软，密实性不好，容易漏气。采用黄泥、水泥团人工封孔，钻孔密封质量差、作业时间长、劳动强度大，现场已很少采用。

2、机械注水泥砂浆封孔

水泥砂浆封孔法是在孔口处安好截止装置后,将水泥砂浆用注浆泵压入钻孔,可以封孔段较长的钻孔。其封孔材料在注入时为液态,等其凝固后为固态,能较好的封闭钻孔周围的一些裂隙和解决粘土法封孔难以解决的一些难题,从而能较好的封实钻孔。用一根回浆管即可检验其封孔长度,操作比较简单省时。

机械注浆虽可大大缩短封孔时间，但是目前的机械注浆设备笨重，加大了工人的劳动强度和搬运时间。对于倾斜钻孔可以保证封孔质量，但是对于近水平或缓倾斜煤层不适用。水泥短时间内不能硬化固结，并且凝固后易收缩导致漏气，从而使封孔后瓦斯浓度衰减比较快。

3、发泡聚合材料封孔

采用发泡聚合材料聚氨酯(马丽散)封孔，由于聚合材料发泡倍数高、质量轻，具有工艺简单、密封可靠、封孔迅速等特点而得到了广泛应用。然而目前化学聚氨酯封孔技术主要是采用徒手封孔，封孔长度只有3～5 m，不能有效封堵钻孔瓦斯抽采松动裂隙带，瓦斯抽采浓度不高，钻孔抽采寿命不长，甚至对操作不熟练的封孔工人，由于聚氨酯发泡反应快，一般在2～4min完成，抽采钻孔往往很难成功封孔而造成废孔。发泡聚合材料封孔其封孔材料成本高，操作要求高。

4、封孔器封孔

封孔器封孔法一般用于岩层致密和服务时间不长的岩孔, 主要包括摩擦式封孔器和水

力膨胀式封孔器两大类。封孔时先将封孔器放入钻孔封孔位置, 再通过留在钻孔外的专门机械机构使内、外管相对运动, 挤压封孔器前端的胶皮胀圈, 使之在径向膨胀进而将钻孔封堵严密。封孔器膨胀系数大, 封孔质量可靠, 还可以重复利用, 是一种理想的封孔装置。但是由于其昂贵的成本和价格, 目前并没有得到普及应用。

5、聚氨酯封孔器封孔

该方法使用三种化学药液,按一定比例进行配比,将配好的药液均匀涂抹在麻袋上,涂抹的同时迅速把麻袋缠绕在封孔器上,再把封孔器送入抽放钻孔孔口内,此时依靠聚胺脂发生化学反应而膨胀,从而达到钻孔封孔的目的。

缺点： 药液配比必须适中,一旦配比不适中,将不能实现封孔目的,导致材料的浪费。2 药液发生膨胀需要一定时间,一般在60 min以上,8 h 班最多可完成6个钻孔,不能实现快速封孔,且孔口有残留膨胀物。封孔后受到顶板的挤压易出现裂缝,导致钻孔漏气,降低抽放效果。钻孔封孔长度有限,一般封孔器的长度仅为3 m ,封孔段仅为800 mm～1 000 mm。实践证明,封孔段距离应不小于5 m。由于不能实现长距离封孔,导致钻孔抽放负压较低,最大只能达到9.3kPa～10.9kPa。钻孔封孔段易出现导通通道,尤其是全锚支护的巷道。

6、囊袋式注浆封孔

囊袋式注浆封孔法是考虑到国内现行封孔技术的缺陷,结合国外封孔技术的经验和国内情况提出的一种成本适中、能显著改善抽采效果的封孔方法。它改变了过去人们普遍认为的瓦斯抽采钻孔难以实现注浆封孔的常规看法。同时,这种封孔方法一方面能使钻孔周围的裂隙得到充填,消除开孔时形成的漏气通道(裂隙);另一方面能使钻孔得到可靠的支护,保证钻孔的稳定性,使钻孔周围不再产生新的漏气通道(裂隙)。

囊袋式注浆封孔法的关键技术是孔内一次性囊袋注浆装置。该装置通过2个囊袋封堵1 段钻孔,2个囊袋之间有1段塑料管,塑料管上开设有钻孔注浆口,先向囊袋注浆,通过囊袋膨涨后封堵封孔段钻孔,然后囊袋内的浆液通过钻孔注浆口向2个囊袋之间的钻孔注浆,并形成注浆压力使浆液向钻孔壁渗透。

囊袋式注浆封孔法的装置结构新颖、构思巧妙,能够顺利的进行现场施工,封孔效果较聚氨酯封孔法有显著的提高,是提高煤层瓦斯抽采浓度的有效方法。

7、带压注浆封孔技术

由于煤层内存在大量的构造裂隙,尤其是在受采动影响较大的煤体内,裂隙发育程度更高。同时在钻机打钻的过程中,加剧了煤体的破坏程度,使裂隙贯穿煤帮和钻孔,如果封孔不严实,在负压状态下,空气由煤帮和钻孔周边进入孔内,会导致抽采浓度短期内下降到10%以下。带压注浆封孔技术把钻孔两端堵住,中间一段注入封孔剂,封孔深度可达8m,超过巷道的裂隙带。封孔剂在密闭的空间膨胀时,产生一定的压力,可进入钻孔壁周围的裂隙中,加强了与孔壁的粘合度。

为了有效改善封孔质量,提高抽采浓度，中国矿业大学研发了赛瑞封孔剂及配套封孔设备KSZB160-2矿用手动注浆泵。

优点： 在现场使用带压注浆封孔技术比原封孔技术瓦斯抽采浓度平均提高了40%左右，高浓度维持周期长，一次封孔后一般可达2个月，单孔平均多抽瓦斯量约为1036．8m3(按抽2个月算)。带压注浆封孔技术，增加了封孔深度，实现了封孔技术由手工向机械的转换，提高了抽采钻孔的封孔质量，保证了瓦斯抽采效果，延长了钻孔瓦斯抽采期，取得显著的经济效益与社会效益。赛瑞封孔剂的发泡倍数为4～5倍，发泡倍数适中，材料的密实度满足封孔的要求，在不会漏气的情况下又节省材料。赛瑞封孔材料在发泡的过程中可以渗入孔壁的裂隙中，增加封孔的密实性，且赛瑞材料具有良好的柔韧性和抗压能力，可以避免抽采负压作用下封孔管的微量变形造成的影响。增加了封孔深度和长度，有效避开巷道松动圈。6 封孔过程操作简单，工人可以熟练掌握。封孔工艺配套使用的KSZB160-2 矿用手动注浆泵结构简单，重量仅为20 kg，便于移动，使用维护方便。

8、二次封孔

现有的瓦斯抽放钻孔的封孔方法都还局限于一次封孔阶段,未涉及到如何提高后期瓦斯抽放浓度。对于顺层钻孔,即使初期瓦斯抽放浓度较高,但随着大量瓦斯被抽出,煤体的弹性潜能得以释放,将使煤层发生变形、位移和卸压,钻孔周边的孔(裂)隙发育、扩张,在抽放负压的作用下外界空气易从这些孔(裂)隙通道进入孔内,从而导致瓦斯抽放浓度下降,缩短了钻孔的有效抽放寿命。针对该技术难题,借鉴火区封闭堵漏的原理,2007 年中国矿业大学课题组首次提出了二次封孔方法及配套装置,并在山西晋城寺河矿进行了成功应用。

二次封孔方法的应用可划分为2个阶段:第1次封孔阶段和第2次封孔阶段。一次封孔利用马丽散、赛瑞等高分子聚合发泡封孔材料一次封孔。二次封孔瓦斯抽放浓度下降到30%时，利用压缩气源将微细膨胀粉料喷入煤层钻孔内，渗入煤层裂隙区域，堵塞裂隙，浓度上升。

现场试验结果表明,应用二次封孔方法瓦斯抽放后期的浓度可提高25%～50% ,平均延长瓦斯抽放期约3个月,提高了钻孔的利用率,显著改善瓦斯抽放效果。二次封孔方法在我国的煤层钻孔瓦斯抽放封孔中具有重要的推广应用前景。

参考文献： ［1］ 殷文韬，刘明举，温志辉，孟全生.煤层瓦斯抽放封孔工艺研究与应用［J］.煤炭工程，2011,（2）:31～32.［2］ ［3］ 吴水平.囊袋式注浆封孔法在煤矿瓦斯抽采封孔中的应用［J］.中国煤炭，2010,36（6）:99～99.张长远,陈建,宋小林,熊伟, 周福宝.带压注浆封孔技术的研究应用［J］.煤炭工程，2011,（3）:40～41.［4］ ［5］ 吴水平.囊袋式注浆封孔法在煤矿瓦斯抽采封孔中的应用［J］.中国煤炭，2010,36（6）:99～99.周福宝, 李金海, 昃 玺, 刘应科, 张仁贵, 沈思骏.煤层瓦斯抽放钻孔的二次封孔方法研究［J］.3

中国矿业大学学报，2009，36（6）：765～767.

第五篇：(13年)瓦斯抽采钻孔验收管理办法1

贵州文家坝矿业有限公司瓦斯抽采钻孔验收管

理办法

为确保瓦斯抽放的效果，有效治理瓦斯，保证安全、高效、快速的掘进，圆满完成公司下达的生产任务，现对施工瓦斯抽放钻孔验收作如下规定，望各相关单位遵照执行。

1、现场跟班控制，每个施钻点在做钻孔设计时选出有代表性的钻孔，每组区域防突措施抽放钻孔中至少选5个孔，由监理单位、安全部、通防部及施钻单位组织现场对所选的钻孔施工时全程跟班观察验收，施工到此钻孔时施钻单位提前通知相关跟班人员现场跟班，以便了解此区域钻孔穿煤岩层情况。

2、严格单孔验收制，除现场全程跟班验收的钻孔外，其它每个钻孔必须有监理单位、通防部、安全部现场验收。钻孔施工将要到位时，由施钻单位提前通知监理单位、通防部、安全部住现场人员现场拔钻验收，并现场签字认可，若监理人员不足或通防部、安全部无人住现场时，可由施钻单位自行安排人员验收，现场签证单上必须填写好钻孔封孔前后的瓦斯浓度，保存签字单。

3、公司相关部门组织不定时的突击性抽孔检查，具体做法如下：

1)、检查验收范围：对全公司井下所有施工的抽放钻孔进行检查验收，即所有揭煤地点的瓦斯抽放钻孔，所有沿煤施工的本煤层瓦斯抽放钻孔，所有过断层、破碎带施工的瓦斯抽放钻孔，1 其它地点施工的瓦斯抽放钻孔。

2)、检查验收人员：由我公司临时安排，组成检查验收的人员为：通防部、安全部、监理单位。通防部负责组织验收，调度室负责通知安排。

3)、汇报时间及方式: 汇报的时间在每个瓦斯抽放孔施工结束时汇报，每施工一个瓦斯抽放钻孔都必须汇报一次，由现场井下施钻人员用井下电话汇报到施工单位调度室，再由施工单位调度室汇报到文家坝公司调度室，防突项目部由现场井下施钻人员用井下电话汇报到防突项目部地面值班室，再由值班领导汇报到文家坝公司调度室，4)、汇报的内容：必须汇报该孔施工人员的姓名，该孔的编号，施工多少根钻杆、多少米，钻孔方位、倾角以及与设计还差多少米到位。

5)、文家坝公司接到施工单位调度室瓦斯抽放钻孔汇报情况后，根据情况酌情考虑是否派人入井进行突击检查，若要安排突击检查，则突击检查人员要做好详细检查记录，记录好所检查钻孔编号，退钻杆的时间，施钻人员的姓名，退钻杆的根数及孔深，钻孔实际方位与倾角，并与设计参数、汇报参数进行比较，分析是否存在问题。

6)、文家坝公司各部室、监理单位安排到现场跟班及验孔人员对现场施工的瓦斯抽放钻孔的进尺验收必须以退钻杆的根数（并换算出长度）为准，并核查好方位和倾角，无问题后方能签 量，否则不准计量。

7)、检查存在问题的处理办法：对于方位倾角与设计误差大于±1度的钻孔，按废孔进行处理，对于孔深汇报进尺大于实际进尺2米以上的，以汇报我公司的瓦斯抽放钻孔进尺与实际验收瓦斯抽放钻孔进尺的差值的2倍作为多报进尺数，用多报进尺数除以实际验收瓦斯抽放钻孔进尺数得出多报百分比，用该百分比乘以全月施工所有瓦斯抽放钻孔实际总进尺得出扣除瓦斯抽放钻孔进尺（如：若抽放孔汇报我公司调度室为410m，实际验收只施工320m，多报90×2=180m，多报百分比180/320=56.25%,全月实际施工瓦斯抽放钻孔总进尺为16000 m，则扣除进尺为：16000×56.25%=9000m）

8)、若检查验收人员检查出问题，除立即组织追查分析外，并对现场跟班验收人员以上述多报百分比的3倍扣除当月工资。

4、无论是日常验收或是突击检查，若发现钻孔倾角方位误差不符合规定（钻孔方位倾角误差不得超过±1度、深度不得超过设计效果深度±2米）时，将按废孔处理，均不予计量，在计算当月多报百分比时，废孔进尺要加入多报进尺内进行计算。

贵州文家坝矿业有限公司 2013年3月1日 本规定自下发之日起执行。