白龙山煤矿两堵一注、带压封技术应用研究

第一篇：白龙山煤矿两堵一注、带压封技术应用研究

“两堵一注”带压封孔技术在白龙山煤

矿的应用研究

我国大部分煤与瓦斯突出矿井采用钻孔预抽煤层瓦斯的区域综合防突措施，但是目前我国瓦斯抽采钻孔的预抽瓦斯体积分数低，瓦斯抽采钻孔封孔效果不佳，抽采浓度低，抽采瓦斯量小，导致大多矿井瓦斯抽采量不达标。煤层瓦斯抽采效果的影响因素包括煤层原始瓦斯含量、原始瓦斯压力、地质构造、煤层透气性系数、衰减系数、煤的坚固性系数等煤层赋存特性，及抽采钻孔施工参数、封孔工艺等施工参数。煤层瓦斯抽采过程包括钻孔设计、施工、封孔以及合茬连抽等多道工序，其中抽采钻孔封孔质量的好坏直接影响到煤层瓦斯抽采效果，通过改进钻孔封孔技术，选用合理的封孔工艺和封孔材料，可以提高钻孔封孔质量，从而提高煤层瓦斯抽采效果。

目前国内外用于抽采钻孔封孔的技术主要有机械注水泥砂浆封孔、发泡聚合材料封孔、封孔器封孔等。但是这些封孔技术受到了钻孔方式、封孔成本和封孔效果等因素的影响，均不能很好的满足白龙山煤矿一井现场的要求。针对白龙山煤矿一井特有的地质构造、煤层瓦斯赋存、煤层结构和构造特点，为了提高封孔质量，改善封孔效果，在对现有的高分子发泡材料和水泥砂浆封孔技术进行总结分析的基础上，提出了新型的“两堵一注”带压封孔技术，并在云南白龙山煤矿一井进行了现场试验。1 “两堵一注”带压封孔原理

“两堵一注”带压封孔工艺的原理是：在钻孔孔口一定距离的抽采管（实管）两端布置囊袋A和囊袋B，通过注浆管向两个囊袋注入速凝膨胀封孔注浆液，使囊袋膨胀后在封孔段两端对孔壁形成压力，当注浆压力达到一定值后，使得中央爆破阀开启，注浆液开始填充两个囊袋中间封孔段空间，当排气管返回注浆液时说明钻孔封孔段已充满，关闭排气管后继续向封孔段注浆加压，最后达到带压封孔要求，“两堵一注”带压封孔原理如图1所示。

带压封孔使用的速凝膨胀封孔注浆液封孔材料具有凝固膨胀后不析水、微膨胀的特点，因此在钻孔封孔段充满注浆液后，在注浆液的凝固过程中，封孔材料将不会收缩并继续膨胀，充填封孔段周围已有的裂隙，提高封孔质量，从而达到密封钻孔的目的。

1—囊袋A；2—囊袋B；3—单向逆止阀； 4—注浆管；5—中央爆破阀；6—塑料堵头； 7—抽采管（筛孔管）；8—速凝膨胀封孔材料；

9—排气管；10—抽采管（实管）图1 “两堵一注”带压封孔原理示意图 “两堵一注”带压封孔过程

“两堵一注”带压封孔技术封孔过程如图 2所示，具体封孔步骤如下： ①送入抽采管及封孔装置

首先将抽采管（实管）和抽采管（筛孔管）送入钻孔孔底，在钻孔孔口一定距离的抽采管（实管）两端布置囊袋A和囊袋B。

②注浆囊袋膨胀 将速凝膨胀封孔材料与水按1：1比例混合均匀后，启动风动注浆泵通过注浆管向两端囊袋A和B注入速凝膨胀封孔材料浆液，使囊袋膨胀后在封孔段两端对孔壁形成压力，达到密封钻孔封孔段两端的作用。

③封孔段注浆

当注浆压力达到0.6～0.8MPa后，注浆管的中央爆破阀门自动开启，速凝膨胀封孔注浆液开始填充囊袋A和囊袋B中间的封孔段空间，当排气管返回注浆液时说明钻孔封孔段已充满。

④注浆液填充钻孔孔壁裂隙

关闭排气管路后继续向封孔段注浆，注浆液在注浆泵压力作用下不断填充钻孔孔壁周围裂隙，对已有的裂隙进行封堵。

⑤封孔完成

当注浆压力达到1.5MPa，表明钻孔孔壁周围裂隙已得到充分填充，达到密封钻孔的要求，此时停止注浆，封孔完成。

（a）送入抽采管及封孔装置

（b）注浆囊袋膨胀

（c）封孔段注浆

（d）注浆液填充钻孔孔壁裂隙

图2 “两堵一注”带压封孔封孔过程示意图 地面试验及结果分析

在进行煤矿井下封孔对比试验前，在地面进行了带压封孔模拟试验：用直径100mm的铁管模拟井下抽采钻孔，按照“两堵一注”带压封孔过程进行注浆封孔12h后，将铁管沿截面切开，可以得到模拟钻孔的剖面，如图3所示。

图3 “两堵一注”带压封孔模拟钻孔剖面

从图3中可以看出，模拟钻孔内有瓦斯抽采管、注浆管以及封孔段凝固的封孔材料，其中经过12h后封孔材料已完全凝固，没有出现收缩现象，同时瓦斯抽采管无受压变形现象，说明该封孔材料能够有效的密封钻孔。井下试验及应用效果分析 4.1 煤层赋存条件及钻孔布置

白龙山煤矿一井C2煤层首采工作面煤巷掘进期间，沿C8+1煤层布置底板瓦斯抽采巷（C8+1煤层上距C7+8煤层6～10m，下距C9煤层6～12m），施工穿层钻孔对C2煤层煤巷掘进运输顺槽和回风顺槽及两帮15m范围内提前进行卸压瓦斯条带预抽。底板穿层钻孔抽采半径设计为2.5m，钻孔沿煤层走向每间隔5m设计施工一排，沿煤层倾向成扇形布置，每排设计7个钻孔。由于C8+1煤层底抽巷距离C2煤层距离较长，平均50～70m，中间依次穿过C7+

8、C4、C3三层松软突出煤层，且煤层顶底板地质构造复杂，断层较多、裂隙较为发育，对抽采钻孔的封孔质量要求较高。

本次井下封孔试验地点选择在岩层赋存条件稳定、无构造影响的一采区C7+8煤层底板岩石回风大巷，沿煤层走向每间隔5m设计施工7排抽采钻孔，钻孔排号为166~172排，每排设计7个钻孔。抽采钻孔直径为108mm，钻孔长度设计平均为50～70m，抽采管直径为50mm。

由于C8+1煤层上距C7+8煤层6～10m，且C7+8煤层厚度达3.1m，煤质松软、破碎且煤层瓦斯含量大，为消除C7+8煤层对C2煤层抽采的影响，设计钻孔封孔段需将C7+8煤层段全部封实，因此设计抽采管总长度22m，其中实管16m，筛孔管6m，封孔段长度达到15m。“两堵一注”带压封孔钻孔布置如图4所示。

抽采钻孔采用“两堵一注”进行带压封孔注浆3h后，将抽采管连接矿井抽采系统进行瓦斯抽采，并连续观测抽采钻孔的抽采参数。

1515C2煤层首采面回风巷07C2060504030201C3C4抽采管（筛孔管）囊袋B封孔段C7+8囊袋AC8+1回风大巷13.5

图4 “两堵一注”带压封孔钻孔布置示意图

4.2 封孔效果分析

通过对采用“两堵一注”带压封孔工艺进行封孔的C7+8煤层底板岩石回风大巷166~172排共7排抽采钻孔进行连续观测，从中选取第166排和169排抽采钻孔具体进行研究，第166排抽采钻孔单孔瓦斯抽采浓度见表1，第169排抽采钻孔单孔瓦斯抽采浓度见表2。

表1 166排钻孔单孔瓦斯抽采浓度统计表

单位：（%）

抽采

时间（d）

钻孔编号

1# 72.4 67.2 71.4 50.4 65.3 49.8 47.4 81.0 52.0 70.0

2# 81.0 89.0 80.0 50.6 63.4 50.0 36.8 46.8 60.8 78.0

3# 84.5 62.4 50.2 67.4 58.8 67.4 42.4 55.4 56.2 70.0

4# 55.0 36.0 53.0 37.8 62.4 79.6 35.6 55.2 72.0 67.5

5# 76.8 79.3 72.8 71.0---

6# 38.0 41.0 40.0 47.0 41.0 60.8 51.2 72.4 56.4 72.8

7# 72.0 64.0 73.0 66.0 74.0 54.3 46.8 85.6 56.2 70.4 0 30 40 50 60 70 80 120 140 190

表2 169排钻孔单孔瓦斯抽采浓度统计表

单位：（%）

抽采

时间（d）

钻孔编号

1# 45.0 46.2 78.0 78.4 33.4 41.3 63.4 86.0 78.0 89.0

2# 60.0 70.0 82.0 74.6 65.0 37.0 49.6 85.0 76.2 81.6

3# 52.0 38.4 76.0 42.0 70.4 49.0 63.0 83.0 70.0 72.2

4# 57.0 62.0 75.0 73.6 61.6 52.4 48.5 81.0 65.8 72.6

5# 60.0 62.0 76.0 62.4 63.8 68.0 54.0 83.0 60.0 83.0

6# 62.0 59.0 58.0 58.0 58.4 43.6 51.0 86.0 63.0 75.0

7# 60.0 75.0 70.0 66.2 63.0 67.3 72.5 84.0 45.0 76.4 0 30 40 50 60 70 80 120 140 190 从表1和表2可以看出，采用“两堵一注”带压封孔的第166排和第169排抽采钻孔与原有采用玛丽散封孔的对比钻孔相比较，抽采钻孔的单孔瓦斯抽采浓度提高30%。在抽采负压达32kPa的条件下，经过190d的连续抽采，第166排和第169排抽采钻孔的单孔瓦斯抽采浓度仍然维持在30%以上。

通过对采用“两堵一注”带压封孔工艺进行封孔的C7+8煤层底板岩石回风大巷166~172排共7排抽采钻孔进行连续观测，在抽采负压达20kPa的条件下，每排钻孔的平均抽采浓度变化规律如图5所示。

从图5可以看出，采用原有封孔工艺进行封孔的钻孔平均抽采浓度维持在20%~30%，而采用“两堵一注”带压封孔工艺进行封孔的166-172排钻孔的平均抽采浓度均维持在50%~80%，提高了2~3倍。同时166-172排钻孔在190d的连续抽采下，抽采浓度未见明显衰减，表明采用了“两堵一注”带压封孔工艺后，钻孔封孔效果得到明显提高，使得瓦斯抽采的持续时间得到大大增加。

100908070抽采浓度(%)***080120160200 对比钻孔 166排钻孔 167排钻孔抽采天数(d)

（a）166~167排钻孔

100908070抽采浓度(%)***080120160200 对比钻孔 168排钻孔 169排钻孔抽采天数(d)

（b）168~169排钻孔

100908070抽采浓度(%)***080120160200 对比钻孔 170排钻孔 171排钻孔 172排钻孔抽采天数(d)（c）170~172排钻孔

图5 166~172排钻孔平均抽采浓度变化规律

C7+8煤层底板岩石回风大巷抽采钻孔的瓦斯抽采浓度在连续抽采后下降相对较为缓慢，没有随着抽采时间的延长而逐渐降低，这与抽采钻孔的封孔质量得到大大提高有关。原有采用的聚氨酯封孔材料与钻孔孔壁壁面之间不能很好结合，使得封孔后钻孔围岩存在缝隙，同时普通水泥浆在凝固后会干裂、产生收缩变形而形成裂隙。而“两堵一注”带压封孔工艺可以使囊袋对钻孔孔壁产生压力，同时新型封孔材料速凝膨胀封孔材料具有微膨胀性，其凝固后的收缩特征表现不明显，不易随着抽采时间的增长而形成再生裂隙，从而提高钻孔的封孔质量，进而大大增加抽采钻孔的瓦斯抽采浓度。

4.3 封孔技术推广应用

通过井下C7+8煤层底板岩石回风大巷进行“两堵一注”带压封孔试验获得很好的抽采效果后，继续在C7+8煤层底板岩石回风大巷、C7+8煤层底板胶运大巷及辅运大巷等地点进行大面积推广使用。矿井目前采用“两堵一注”带压封孔工艺进行抽采钻孔封孔的数量已经达到960个，在抽采负压达20kPa的条件下，进行90d的连续抽采，钻孔的平均抽采浓度均达到50%以上。

由于白龙山煤矿一井C2煤层为3号无烟煤，煤质松软、破碎，煤层透气性低且吸附性极强，抽采钻孔的单孔流量相对较低（1～1.3L/min），钻孔瓦斯衰减不明显，有利于煤层瓦斯的长时间连续抽采，矿井将进一步研究先进的松软低透气性煤层瓦斯抽采增透措施，在此基础上进一步提高白龙山煤矿一井的瓦斯抽采效果。结论

（1）“两堵一注”带压封孔工艺是通过在抽采管两端布置囊袋并注入速凝膨胀封孔材料，使囊袋膨胀后在封孔段两端对孔壁形成压力，当注浆压力达到一定值后开始填充两个囊袋中间封孔段空间，并在钻孔封孔段充满后继续向封孔段注浆加压，使得钻孔孔壁周围裂隙能够得到有效封堵，进而达到带压封孔要求，有效提高钻孔封孔质量。

（2）地面及井下试验结果表明：与原有封孔工艺相比，采用“两堵一注”带压封孔的每排抽采钻孔平均抽采浓度为50%~80%，提高了2~3倍，在190d的连续抽采下，抽采浓度未见明显衰减；抽采钻孔的单孔瓦斯抽采浓度提高了30%，经过190d的连续抽采单孔瓦斯抽采浓度仍然维持在30%以上。

（3）通过采用“两堵一注”带压封孔技术，有效解决了白龙山煤矿一井松软低透煤层瓦斯抽采浓度低、抽采效果差的问题，为矿井瓦斯治理及安全生产提供了可靠保障。

第二篇：低透气性煤层顺层长钻孔两堵带压封孔的应用

两堵带压封孔技术在潘一矿东井顺层瓦斯抽采钻孔中的应用

杨 伟

（淮南矿业集团地质勘探工程处 安徽 淮南 232001）

摘要：采用传统钻孔封孔工艺的顺层钻孔抽采的瓦斯浓度偏低、存在漏气等问题进行深入研究，发现煤体受巷道掘进集中应力扰动、钻孔成孔扰动、煤体裂隙泄漏瓦斯，致使抽采浓度低。针对本煤层瓦斯抽采封孔工艺进行改进，结合现有注浆工艺技术，提出本煤层瓦斯抽采注浆封孔技术，提高抽采浓度和效率。

关键词：本煤层；瓦斯抽采；聚氨酯；膨胀水泥；两堵带压注浆

顺层钻孔瓦斯抽采是我国高瓦斯突出工作面回采前瓦斯治理的主要方式，瓦斯预抽效果直接影响工作面接替和矿井的高产高效，瓦斯抽采效果好坏不仅取决于煤层瓦斯生成、赋存条件和工程质量，关键在于封孔效果。目前钻孔封孔主要存钻孔封孔不严、漏气、瓦斯浓度低等现状。常用封孔工艺技术介绍 1.1水泥浆封孔

水泥浆封孔优点是材料便宜，成本低，简便易行等特点。水泥浆凝固后钻孔封孔段空间和周围孔壁煤体裂隙内部容易产生收缩裂纹，影响封孔质量，造成钻孔漏气瓦斯抽采浓度低。1.2 聚氨酯封孔

聚氨酯封孔按一定配比组合发酵后具有不收缩、膨胀性大、粘接力强、密封性好、不燃烧等特点。聚氨酯泡沫具有可塑性，受压变性而不破碎，不受地点和条件限制，降低操作人员劳动强度，各种瓦斯抽采钻孔均可适用等优点。但对于封孔长度要求高的钻孔封孔存在发泡时间短，可操作时间少；封孔时发泡聚氨酯容易流失粘附，造成聚氨酯浪费，存在钻孔封孔不严、漏气等缺点。顺层长钻孔两堵带压封孔原理

顺层长钻孔两堵带压封孔是基于工作面煤壁内存在的集中应力扰动沟通裂隙，利用封孔段两端两堵中间带高压注浆方式来实现瓦斯抽采钻孔周围密封裂隙的目的。该封孔工艺注重处理瓦斯抽采钻孔周围裂隙通道，既考虑了钻孔段封孔材料密封的要求，又考虑了钻孔周围煤体内裂隙沟通，并在现场进行应用。带压封孔技术利用注浆泵高压将浆液压注到瓦斯抽采钻孔封孔段空间和周围孔壁煤体裂隙内部。浆液在高压作用下可以充填孔隙和煤体凹凸面，增大浆液扩散范围，膨胀水泥浆液具有膨胀性、不收缩，待浆液凝固后，并与煤体粘结在一起，彻底密封瓦斯泄漏通道。3 现场应用 3.1工作面概况

淮南矿业集团潘一东矿井1252（1）工作面位于西一（11-2煤）采区内，为矿井首采工作面，也是首采保护层工作面。工作面上限标高为-750m，下限标高为-823m，走向长度1120m，宽度为264m，平均煤厚2.26m。11-2煤实测最大瓦斯压力为4.59MPa，最大瓦斯含量为11.62m3/t，正常瓦斯涌出量2m3/min，煤层透气性差。顺层钻孔从工作面运输、轨道巷沿煤层倾斜方向布置，与工作面巷道夹角85º，钻孔间距5m，运输巷钻孔长度140m，轨道巷钻孔长度135m，压茬10m。

3.2封孔参数确定（1）封孔长度

根据矿井煤层瓦斯地质赋存、煤层透气性、煤层地质及巷道掘进卸压区情况，确定顺层钻孔的封孔长度为16m。（2）钻孔孔径

钻孔直径的大小直接影响到瓦斯抽采的效果，一般直径越大，瓦斯渗透面积越大，抽采效果越好，根据钻孔封孔和钻孔孔深的要求，确定施工钻孔孔径为Ф133mm。（3）封孔注浆压力

为彻底封堵瓦斯泄漏裂隙通道，选择了425号普通硅酸盐水泥+水；425号普通硅酸盐水泥+U型混凝土膨胀剂NEA-II+水；JD-WFK-2型速凝膨胀封孔剂+水三种封孔工艺不同比例进行试验，最终确定选用JD-WFK-2型速凝膨胀封孔剂，并采用水灰质量比为1:1.25的比例现场调制封孔浆，注浆压力不小于4MPa。3.3封孔操作流程 3.3.1 聚氨酯两堵操作流程

（1）先向孔内下矿用PVC-KW1.25 63mm*4.62mm套管，套管长度40m，前20m为花管必须带锥帽，后20m为实管。

（2）聚氨酯封堵段分别位于25~26m（里段）、39~40m（外段）处，封堵段长度2m，两根Ф20mm的软导管均从抗阻燃编织袋内穿过并分别超前捆扎处1m。外段进行封堵时必须分别将3m、12m的Ф15mm注浆管和返浆管一并下入孔内。

（3）将软导管与封孔器、封孔器与压风连接牢固，并把容器下方的输液阀和压风闸阀关闭待命。

（4）把A、B组两种聚氨酯分别装入相对应的两个容器中，两处聚氨酯封堵段黑、白聚氨酯各3kg，盖紧闷板。

（5）准备工作做好后，此时准备封孔。首先打开压风阀，然后同时打开2个输液阀，待聚氨酯完全进入孔内后，及时关闭闸阀，同时在孔口处把软导管折起扎紧，封孔结束。先进行里段封堵，再进行外段封堵。

（6）去掉软导管后，打开输液阀，用压风把容器内残余聚氨酯吹干净。3.3.2 高压注浆操作流程

（1）检查套管、注浆管、返浆管、闸阀连接是否牢固可靠。（2）连接好注浆泵，按比例进行拌浆。

（3）打开注浆闸阀，开启注浆泵，由注浆管向注浆段进行注浆，同时打开返浆管进行排气，待返浆管有浆液流出时，及时关闭返浆管闸阀，继续向孔内注浆。

（4）待注浆泵压力表显示压力超过4Mpa后，及时关闭注浆管闸阀，停注浆泵，注浆结束。

接压风20m4m2m12m注聚氨酯管软导管A药罐B药罐2m返浆管闸阀封孔管闸阀气动注浆泵锥帽花管聚氨酯封堵段膨胀水泥注浆段聚氨酯封堵段注聚氨酯管注浆管

图1 两堵带压封孔示意图

3.4 数据采集及效果分析

通过观察不同封孔方法的瓦斯浓度值，得瓦斯浓度对比图2，如图2所示。

120100浓度（%）***抽采天数789新方法封孔13#新方法封孔17#新方法封孔20#聚氨酯封孔5#聚氨酯封孔8#聚氨酯封孔11#

图2 瓦斯浓度对比图 小结

通过在潘一东矿井1252（1）工作面的应用得出以下结论：

（1）瓦斯抽采率大大提高。在抽采系统、负压不变的情况下，单孔抽出瓦斯浓度在60%以上，抽采浓度增加了2倍以上，保证了瓦斯抽采效果。

（2）解决了以往钻孔封不严、漏气的缺点，孔口抽采负压达到32kpa以上，单孔预抽瓦斯浓度60%以上。参考文献：

[1] 黄喜贵.瓦斯抽放工.煤炭工业出版社，2003 作者简介：杨伟（1977-），男，安徽长丰人，助理工程师，从事煤矿技术管理工作。

第三篇：白龙山煤矿一井矿长安全办公会

白龙山煤矿一井矿长安全办公会

会 议 纪 要

2012年5月21日 签发：朱雪峰 时 间：二〇一二年五月二十一日 地 点：白龙山煤矿一井三楼会议室

主 持 人：朱雪峰

参加人员：周延明、潘飞立 王海军 蔡昌伟、石运全 朱光华

唐万众 刘 健 孟祥军 魏前炜 罗 杰 唐保忠 蒋宝义 孙卫东 李俊才 程 卓 田胜垒 张 波 白海旺 王喜平毕德谦 杨明礼 张 凯 监理公司：宋恩普 矿建公司：赵富石、陈 勇 浙江中宇：宋西山 石春利 龙煤二十九工程处：张会强 物资公司：刘秋根 兖矿东华：张凯

纪要整理：李彦明 会议主要内容：

五月二十一日，安全副矿长朱雪峰在三楼会议室主持召开了本月矿长安全办公会，会议首先由各单位和区队汇报上月安全工作情况，隐患排查治理结果及下步工作安排，提出需矿领导协调解决的问题。矿领导除现场解答各单位提出的问题外，并对下个月的工作进行了部署，同时，根据当前的安全生产形势提出了具体要求。会议指出，从近期工作情况来看，各单位普遍存在着思想麻痹，安全意识淡薄、得过且过、当一天和尚撞一天钟的不良倾向。重利益、讲收入，却不注重工作效率和工作质量，把人生观和价值观的取向扭曲到了极致。从二采区雷击停电问题上可以看出，我们的应急能力、工作态度和应急预案的实效性都存在一定缺陷，亟需加强和改进。

会议要求，各单位要认真贯彻学习刘喆总经理5月15日在滇东矿业分公司加快矿井建设工作视频会议上的讲话，统一思想，提高认识，转变工作作风，进一步完善各项管理制度，特别是要落实好各类避险制度，确保在安全的前提下优质高效地完成今年各项工作任务。会议纪要如下： 机电运输方面 一、二采区雷电把避雷器击穿造成跳闸停电，按停电时间上看，已经成为事故，必须调查处理。由安检科牵头，其它相关科室配合追查。

二、主扇、变电所等要害场所的通讯系统不畅通，仅靠矿内电话与外界联系，并且在雷雨天信号时常中断。机电队负责将这些部门的值班人员名单报综合科，申请电话费补助，遇到突发事件时，值班人员可用自备手机对外联络。

三、中宇一步皮带急停不起作用，形同虚设，必须马上检修或更换，否则，按设备价值的双倍进行考核。今后，无论哪个单位，皮带急停开关失灵的，严禁启动，什么时候修好什么时候运转，因此造成的影响和一切后果均由责任单位自行承担。机电科负责监督检查。

四、20205回风巷绞车信号接触不良，时断时续。由于新的施工队伍尚未进场，暂由轨道队负责派人检修和维护，以便通风工区运送材料使用。在信号系统没有检修和恢复前，任何单位不得擅自使用该绞车。

五、认真抓好停电预案的修订和贯彻落实，做好雨季停电的预防工作。对各岗位点，特别是主扇工作人员要进行强化培训，提高跳闸处理和应对突发性事件的反应能力，做到会倒扇、会启动，能够应对一般性故障和问题。

六、井上下所有的电气设备都要挂牌管理，设备型号、使用单位和责任人都要标注清楚。安放设备的位置，能设置栅栏的必须设置栅栏，不能设置栅栏的要摆放整齐，不能高低不平或歪歪斜斜。七、二采区线路优化改造工作必须如期完成，如果到下周一还没有完成将给予项目部罚款处理。

八、各单位要把所属的安全设施现状彻底摸清，如三专两闭锁、皮带六大保护装置、声光信号系统、监测监控系统等，需要更换或维护的要及时列出计划，不能等靠或对付。

九、猴车上行到一部皮带尾转弯处偶尔有吊椅脱落现象发生，为防止人员摔伤，机电科必须马上着手查找原因，能处理立刻处理，不能处理尽快联系厂家解决。十、二采区井下通讯系统要想办法尽快解决，保证井上下能够及时沟通和联络；监测监控设施出现故障时，通风科要及时协调和安排维修人员排除，确保施工安全。

工程管理方面

一、回风大巷上部、辅运大巷一段中部和C7+8胶运大巷避难硐室处，均存在顶板喷浆层开裂现象，并时常脱落，严重威胁过往行人安全，各责任单位须马上组织人员进行处理。另外，回风大巷片帮严重；底抽巷帮支护不到位，迎头有伞檐等问题，也必须立即处理。

二、各单位必须积极配合好各项目部工作，认真做好实验区开工准备，六月份必须放炮开工。

火工品管理方面

一、井下炸药严禁超量存放，要根据炸药箱的容量存储。对违反规定超量运送和炸药散放在箱外的单位按最高限额给予处罚。

二、底抽巷炸药箱锁具必须完好，要存放在没有杂物的硐室内，远离机械设施，特别是要远离电器设备。硐室外要设置栅栏和警示标语。

三、5月19日，由于轨道队跟车工责任心不强，在向井下运送炸药时出现数量不符，运送地点不明等问题，造成短时混乱。为进一步明确职责，杜绝此类问题再次发生，要求龙煤项目部最迟于22号4点班前制作出《矿车运输炸药联系单》，标明运送炸药时间、运送地点和运送数量，由装卸人员、跟车人员亲笔签名后各自保存，其它炮掘单位也以此为例，统一格式、统一方式进行管理。

一通三防方面

一、底抽巷风量较小，通防科负责检测并查找一下原因，看风量是否符合标准，如达不到标准要求，要立即采取有效措施加以解决。今后，底抽巷正掘工作面将作为防突重点对待，必须加强监督和管理。

二、20205钻孔施工进度要加快，不能影响下一个施工队进场，所有应补钻孔必须尽快完成，6月底要全部消突，达到施工标准。

三、加强对防突效检员管理和培训，制定出学习计划，从规章制度、业务知识到仪表仪器的使用和保养，多方面进行引导和学习。坚持每月考试一次，确保效检人员素质全面提高。

四、辅运大巷一段通风系统改造要抓紧进行，矿建公司施工队尽快打好吊挂眼，配合通风工区在25号前调整完毕。

五、辅运大巷一段综掘机除尘风机使用的负压风筒被吸扁，目前，购买新风筒计划已报到物资供应站，矿建公司要加紧督促，争取风筒尽快到位并投入使用；风机喇叭口由通防科设计出图纸后交由机电科加工，务必在风筒到位之前加工完成。

六、瓦斯泵站二号泵运行不好，抽放量有所降低，通防科要加强管理和比对，认真查找和分析抽放量减少的原因，及时找出症结并加以处理。

七、辅运大巷粉尘治理，必须采用多头并举的措施，除采用除尘风机、捕尘网，加强巷道雾化效果及加大进风量外，综掘机内外喷雾必须要有足够和稳定的水压和水量，不能怕繁琐和麻烦而简化程序。

八、辅运大巷二段喷浆期间不开喷雾，按规定给予罚款处理。请各施工单位认真吸取教训、引以为戒，在综掘机进尺以及炮掘面放炮和喷浆期间，必须及时打开喷雾消尘。

文明生产和劳动纪律方面

一、轨道队对一号绕道要从根本上进行治理，水沟挖掘必须达标，深度和宽度由工程科提供数据。施工时，要做到深浅一致、平直一线，做到美观实用。

二、通风队要做好二号绕道地面水泥铺筑的准备工作，待皮带队抄平地面后即开始实施。轨道队、皮带队做好配合工作。

三、中宇回风大巷水沟治理和底板不平问题已经多次提出，但至今没有行动，按规定给予罚款处理，要求中宇公司及时安排人员整改。

四、防突工区要加快对水仓的抽排水工作；龙煤施工队要把巷道口到耙矸机沿线卫生搞好，达到标准要求；吸水井一侧要设置醒目的安全防护栏和警示标语。

五、综掘机投入使用后，皮带道的泥水明显增多，水沟时常被淤塞，污水在人行道上流溢，严重影响了井下的文明生产。皮带队要及时安排人员清理淤泥。副二井卫生状况要达标，水沟要保持通畅；1号绕道水沟由工程科、机电科负责实地调查，两天内拿出治理标准和方案。

六、井下睡岗现象有所抬头，特别是瓦检员，另外，还有其它个别特殊工种员工，在设备运转期间也照睡不误。请各单位要加强对员工劳动纪律教育，安检科要加大夜班抽查检查力度，严厉处罚睡岗行为。

七、各岗位点私搭的床铺、座位，包括中宇漏煤口下的棚子必须马上拆除，今后，再发现岗位点刻意搭床设座，每次罚款100元。通风队和外施工单位要对所属的避难硐室进行一次彻底清理，把硐室内的包装箱、麻袋等全部放到皮带上运走，保持硐室的清洁卫生。

八、严格车辆管理，在没有调度室命令的情况下，严禁五十铃汽车私自接送人员。

九、严格干部制度考核管理，对不负责任、推诿扯皮、责任意识不强、缺乏攻坚意识的领导干部，将采取罚款、停职和免职上交公司的办法进行管理。

十、兖矿东华公司对会议不重视，经理、安全副经理无故不参加会议，按规定给予罚款处理。其它方面

一、按照当地气候特点，目前已经进入雨季，各单位必须引起高度重视，认真做好“雨季四防”工作，对矿和公司检查出的问题要雷厉风行、不折不扣地进行整改；防洪物资要备齐备足；危险地段和问题区域要经常巡视检查，确保安全度过雨季。“雨季四防”工作小组要对各单位“雨季四防”方面的文件学习和工作安排情况进行检查，对贯彻学习不到位和工作任务完成不好的单位要视情节予以严厉处罚。

二、为吸取二采区雷击事件教训，防止雷击事件重复发生，机电科负责组织对我矿现有的防雷装置进行一次检测，待专业部门来到以后再进行复检。三、六月份即将到来，按照国家统一部署，6月份是全国性的安全活动月，届时，矿和公司都将以多种形式开展安全活动。各单位除了要积极参与外，还要以本单位为主，采取灵活多样的方法、广泛深入地开展各项安全活动，创出新意、搞出实效，以活动为抓手，进一步搞好安全教育，提高职工安全意识和安全素质。

三、质量标准化检查标准要重新制定，结合国家安全管理规范进行修订，确保符合实际、切实可行。

四、要加强独路河工业广场的治安管理，加强对保安的素质教育，培养安保人员爱岗敬业、恪尽职守的职业情操和职业道德，工作期间要认真负起责任，强化巡视、严禁睡觉。

五、住宅楼建筑工地要进加强防火防盗工作，工地内严禁吸烟，否则，每发现一次，罚项目部1000元。

六、综合科负责对全矿管理制度进行梳理，分类汇总，其它科室配合，要求15天内完成。

七、成立考核办公室（综合科），全程督办矿领导和相关会议发出的指令和作出的决议，及时反馈督办结果，对没有完成指令和决议要求的单位给予考核。

第四篇：低透气性煤层顺层长钻孔两堵带压封孔的应用(精)[范文]

两堵带压封孔技术在潘一矿东井顺层瓦斯抽采钻孔中的应用 杨 伟

(淮南矿业集团地质勘探工程处 安徽 淮南 232001 摘要:采用传统钻孔封孔工艺的顺层钻孔抽采的瓦斯浓度偏低、存在漏气等问题进行深入研 究,发现煤体受巷道掘进集中应力扰动、钻孔成孔扰动、煤体裂隙泄漏瓦斯,致使抽采浓度 低。针对本煤层瓦斯抽采封孔工艺进行改进, 结合现有注浆工艺技术, 提出本煤层瓦斯抽采 注浆封孔技术,提高抽采浓度和效率。

关键词:本煤层;瓦斯抽采;聚氨酯;膨胀水泥;两堵带压注浆

顺层钻孔瓦斯抽采是我国高瓦斯突出工作面回采前瓦斯治理的主要方式, 瓦斯预抽效果 直接影响工作面接替和矿井的高产高效, 瓦斯抽采效果好坏不仅取决于煤层瓦斯生成、赋存 条件和工程质量,关键在于封孔效果。目前钻孔封孔主要存钻孔封孔不严、漏气、瓦斯浓度 低等现状。

1常用封孔工艺技术介绍 1.1水泥浆封孔

水泥浆封孔优点是材料便宜, 成本低, 简便易行等特点。水泥浆凝固后钻孔封孔段空间 和周围孔壁煤体裂隙内部容易产生收缩裂纹, 影响封孔质量, 造成钻孔漏气瓦斯抽采浓度低。1.2 聚氨酯封孔

聚氨酯封孔按一定配比组合发酵后具有不收缩、膨胀性大、粘接力强、密封性好、不燃 烧等特点。聚氨酯泡沫具有可塑性, 受压变性而不破碎, 不受地点和条件限制,降低操作人 员劳动强度, 各种瓦斯抽采钻孔均可适用等优点。但对于封孔长度要求高的钻孔封孔存在发 泡时间短, 可操作时间少;封孔时发泡聚氨酯容易流失粘附, 造成聚氨酯浪费,存在钻孔封 孔不严、漏气等缺点。

2顺层长钻孔两堵带压封孔原理

顺层长钻孔两堵带压封孔是基于工作面煤壁内存在的集中应力扰动沟通裂隙, 利用封孔 段两端两堵中间带高压注浆方式来实现瓦斯抽采钻孔周围密封裂隙的目的。该封孔工艺注重 处理瓦斯抽采钻孔周围裂隙通道, 既考虑了钻孔段封孔材料密封的要求, 又考虑了钻孔周围 煤体内裂隙沟通,并在现场进行应用。

带压封孔技术利用注浆泵高压将浆液压注到瓦斯抽采钻孔封孔段空间和周围孔壁煤体 裂隙内部。浆液在高压作用下可以充填孔隙和煤体凹凸面, 增大浆液扩散范围, 膨胀水泥浆 液具有膨胀性、不收缩,待浆液凝固后,并与煤体粘结在一起,彻底密封瓦斯泄漏通道。3现场应用

3.1工作面概况

淮南矿业集团潘一东矿井 1252(1工作面位于西一(11-2煤采区内,为矿井首采工 作面,也是首采保护层工作面。工作面上限标高为-750m ,下限标高为-823m ,走向长度 1120m ,宽度为 264m ,平均煤厚 2.26m。11-2煤实测最大瓦斯压力为 4.59MPa ,最大瓦斯含 量为 11.62m 3/t,正常瓦斯涌出量 2m 3/min,煤层透气性差。顺层钻孔从工作面运输、轨道巷 沿煤层倾斜方向布置,与工作面巷道夹角 85º,钻孔间距 5m ,运输巷钻孔长度 140m ,轨道 巷钻孔长度 135m ,压茬 10m。

3.2封孔参数确定(1封孔长度

根据矿井煤层瓦斯地质赋存、煤层透气性、煤层地质及巷道掘进卸压区情况, 确定顺层 钻孔的封孔长度为 16m。

(2钻孔孔径

钻孔直径的大小直接影响到瓦斯抽采的效果, 一般直径越大, 瓦斯渗透面积越大, 抽采 效果越好,根据钻孔封孔和钻孔孔深的要求,确定施工钻孔孔径为 Ф133mm。

(3封孔注浆压力

为彻底封堵瓦斯泄漏裂隙通道,选择了 425号普通硅酸盐水泥 +水;425号普通硅酸盐 水泥 +U型混凝土膨胀剂 NEA-II+水;JD-WFK-2型速凝膨胀封孔剂 +水三种封孔工艺不同比 例进行试验, 最终确定选用 JD-WFK-2型速凝膨胀封孔剂, 并采用水灰质量比为 1:1.25的比 例现场调制封孔浆,注浆压力不小于 4MPa。

3.3封孔操作流程 3.3.1 聚氨酯两堵操作流程

(1先向孔内下矿用 PVC-KW1.25 63mm*4.62mm套管,套管长度 40m ,前 20m 为花 管必须带锥帽,后 20m 为实管。

(2聚氨酯封堵段分别位于 25~26m(里段、39~40m(外段处,封堵段长度 2m , 两根 Ф20mm 的软导管均从抗阻燃编织袋内穿过并分别超前捆扎处 1m。外段进行封堵时必

须分别将 3m、12m 的 Ф15mm 注浆管和返浆管一并下入孔内。

(3将软导管与封孔器、封孔器与压风连接牢固,并把容器下方的输液阀和压风闸阀 关闭待命。

(4把 A、B 组两种聚氨酯分别装入相对应的两个容器中,两处聚氨酯封堵段黑、白 聚氨酯各 3kg ,盖紧闷板。

(5准备工作做好后,此时准备封孔。首先打开压风阀,然后同时打开 2个输液阀, 待聚氨酯完全进入孔内后,及时关闭闸阀,同时在孔口处把软导管折起扎紧,封孔结束。先 进行里段封堵,再进行外段封堵。

(6去掉软导管后,打开输液阀,用压风把容器内残余聚氨酯吹干净。3.3.2 高压注浆操作流程

(1检查套管、注浆管、返浆管、闸阀连接是否牢固可靠。

(2连接好注浆泵,按比例进行拌浆。

(3打开注浆闸阀,开启注浆泵,由注浆管向注浆段进行注浆,同时打开返浆管进行 排气,待返浆管有浆液流出时,及时关闭返浆管闸阀,继续向孔内注浆。

(4待注浆泵压力表显示压力超过 4Mpa 后,及时关闭注浆管闸阀,停注浆泵,注浆 结束。

图 1 两堵带压封孔示意图 3.4数据采集及效果分析

通过观察不同封孔方法的瓦斯浓度值,得瓦斯浓度对比图 2,如图 2所示。

图 2 瓦斯浓度对比图 4小结

通过在潘一东矿井 1252(1工作面的应用得出以下结论:(1 瓦斯抽采率大大提高。在抽采系统、负压不变的情况下, 单孔抽出瓦斯浓度在 60%以上,抽采浓度增加了 2倍以上,保证了瓦斯抽采效果。

(2解决了以往钻孔封不严、漏气的缺点,孔口抽采负压达到 32kpa 以上,单孔预抽瓦 斯浓度 60%以上。

参考文献: [1] 黄喜贵.瓦斯抽放工.煤炭工业出版社, 2003 作者简介:杨伟(1977-,男,安徽长丰人,助理工程师,从事煤矿技术管理工作。

第五篇：“三堵两注”封孔工艺在三元矿井的应用试验成果报告

“三堵两注”封孔工艺在矿井的应用试验成果报告

一、试验项目名称

“三堵两注”封孔工艺在工作面的试验应用

二、试验时间

2015年8月至2016年2月

三、试验地点

三元矿井2305工作面风巷1

四、试验内容

在2305工作面风巷1内钻孔施工区域，分段采用“三堵两注”和“两堵一注”的封孔方法对施工后顺层钻孔进行封孔，采用仪器人工测定钻孔抽采参数的方法对比封孔效果。

五、“三堵两注”封孔工艺

“三堵两注”封孔法是在”两堵一注”的基础上增加一组囊袋，将原来的注浆段划分成了两段，分别进行注浆，降低了钻孔的漏气率，保证钻孔的封孔质量。原理是：分别在封孔段的前、中、后三个点用外购囊袋进行封堵，提前预埋两趟铝塑注浆管和排气管，再使用注浆泵通过注浆管向囊袋注浆，囊袋膨胀后，囊袋与钻孔壁紧密接触，当注浆压力超过注浆嘴的开启压力时，注浆嘴向2个囊袋之间的空隙注浆浆液进入囊袋与钻孔壁的缝隙以及钻孔周边一定深度的煤体裂隙，从而实现对抽采钻孔的封孔。

六、封孔工艺调整前后对比

2015年8月以前我矿一直使用“两堵一注”封孔工艺，经过带压抽采时发现使用该工艺封孔的瓦斯钻孔存在钻孔封堵不严、煤壁漏气等现象，漏气率高达50％。调整后“三堵两注”封孔法的使用大大减少了钻孔封孔后漏气的现象，钻孔漏气率降至5％以下，有效的提高了瓦斯抽采效果。同时，我矿通过在2305工作面风巷建立钻孔抽采数据观测标记孔，通过WGC瓦斯参数测定仪对比测量钻孔瓦斯流量，结果显示采用“三堵两注”封孔工艺方法钻孔负压普遍能够满足抽采负压规定要求。

4、经济效益及社会效益

（1）采用“三堵两注”封孔工艺对钻孔进行封孔，虽然单个钻孔成本投入较高，但钻孔抽采效果提高，相应的瓦斯抽放量增加，抽放时间缩短，切实保证了工作面抽采效果，可大大增强企业的安全效益。

（2）通过加压注浆可以封堵钻孔周边煤体裂隙浆液，在注浆压力作用下可以劈裂、扩展钻孔周边煤体裂隙充填孔隙和煤体凹凸面，增大浆液扩散范围，同时，在大渗透压力梯度作用下深入煤体微裂隙内，并产生凝聚力，待浆液固化后形成树枝状分布，并与煤体颗粒固结在一起，有效密封漏气通道，能有效封堵巷道掘进期间锚杆、锚索打设产生的空隙，切实减少了因钻孔漏气造成单孔抽采效果不好的现象发生，从而达到提高瓦斯抽采效果的目的。

5、存在的问题

（1）目前，煤炭市场经济整体不理想，相比而然，单个钻孔封孔至少需要加设3个囊袋（市场外购），而囊袋的造价相对较高，急需引进一种相对造价较低的材料进行置换。

（2）钻孔封堵时用的封堵材料强度不够主要表现在径向；

（3）缺乏对多重损伤条件下抽采钻孔周边裂隙发育时效特性的研究，对钻孔周边煤(岩)体的裂隙分布以及裂隙发育随时间变化的规律认识不足。

（4）缺乏对合理始封深度和注浆压力等注浆参数的深入研究、试验。

6、发展前景及方向

“三堵两注”封孔工艺钻孔在我矿是初次试验，从试验结果看，虽施工中单孔成本增加，封孔工艺复杂化等困难，但就钻孔抽采效果的优越性有其独特的利用价值。只要我们逐步探索，循序渐进，改进施工工艺，相信“三堵两注”封孔工艺必将成为解决矿井钻孔漏气的重要抓手。

附:“三堵两注”封孔工艺布置示意图

通风科 2016年3月18日

“三堵两注”封孔工艺在三元矿井的应用

试验成果报告

通风科

2016/03/18