“三堵二注” 封孔工艺简介2016.11.22

第一篇：“三堵二注” 封孔工艺简介2016.11.22

一、“三堵二注”封孔

瓦斯抽采钻孔采用“三堵二注”封孔技术，封孔长度不小于10米，封孔管选用ø50mm的PVC管（抗静电、阻燃），注浆管及排气管选用ø16mm的铝塑管，封堵材料选用新型合成树脂（袋装、瓦斯抽放专用）。封孔方法如下图所示，具体步骤如下：

（1）在封孔前，先用封孔管进行透孔，如发现有塌孔、煤粉堵塞钻孔现象，需用钻机把钻孔内煤粉透出来，然后再进行封孔。

（2）封孔管不得少于5根（封孔管每根3米，第一根为花管，后四根为实管），封孔管之间用内丝接箍连接，实管外露不得超过300mm。

（3）使用水泥对钻孔孔口进行固孔，以稳固封孔管。

（4）连接注浆泵，待注浆料调匀后进行注浆，注浆完成后拆除注浆管。

图1 封孔方法示意图

二、钻孔封孔安全技术措施

1、瓦斯抽采钻孔施工完成后，需及时进行封孔，封孔质量必须符合规定，以提高抽采效果。

2、封孔作业必须由跟班队干或班组长在现场进行统一指挥。

3、作业前，由班组长对工作地点的顶板、煤壁、瓦斯及支护情况进行全面检查，确认无危险后，方可进行作业。

4、在封孔前，先用封孔管进行透孔，如发现有塌孔、煤粉堵塞钻孔现象，需用钻机把钻孔内煤粉透出来，然后再进行封孔，以减少钻孔内的煤粉量。

5、注浆泵需安放在地上并固定好，注浆料调匀后方可注浆，待排气管内返浆后，停止注浆泵运行，完成注浆封孔作业。

6、注浆完成后，必须用清水对注浆泵、注浆管进行清洗，防止遗留水泥堵死注浆设备，并将注浆泵移至安全地点妥善放置。

7、如进行高空作业，必须按相关规定使用好梯子、保险带。如需使用脚手架，必须将脚手架安设牢固。

第二篇：“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

第三篇：优化钻孔封孔工艺 改进钻孔封孔技术

优化钻孔封孔工艺 改进钻孔封孔技术

――――通风区增收节支趟出了一条新路子

李怀忠

段王煤业集团段王通风区积极推进增收节支措施，努力节本增效，五月份，该区从优化钻孔封孔工艺，改进钻孔封孔技术，采用新材料入手，每个抽放钻孔封孔成本降低约90元，千米回采工作面可节约成本11.88万元，增收节支工作又趟出了一条新路子。

钻孔封孔技术是矿井瓦斯抽放工作的重要环节，是抽采瓦斯工程的终端工艺，封孔质量的好坏是决定抽放效果的关键。段王属高瓦斯矿井，抽放效果不好，会引发瓦斯积聚与超限现象，造成安全生产事故。封孔技术的改进，有利于减少负压消耗，减轻抽放管路的负荷，提高抽放效率，提升抽采水平，降低生产成本，提高生产成效。

通风区曾用过黄泥、水泥封孔技术，该封孔法虽封孔工艺简单，材料来源广泛，但劳动强度高，而且黄泥干燥后会出现裂隙，且上部不易充实，封孔质量较差，后来采用新型材料聚胺脂膨化材料8米全程封孔，该方法是化学封孔法，具有封孔质量好，封孔速度快，工人劳动强度低等优点，但封孔材料成本高，且需从外地购进。又属危险品范畴，不便于运输与积存。为此，通风区创新方法，改用了成本比较低，安全性能高的化学密闭波雷因进行封孔，经测试，抽放负压没有变化，抽放浓度提高了，说明封孔是严密的，没有漏气现象，抽放效果得到了检验。这样不但提高封孔质量，还节约了封孔成本。

采用原来的封孔法，每吨胺脂封孔材料72000元，每50kg可封孔20个，每个钻孔封孔材料成本180元；如采用现在的新材料进行封孔，按每13个钻孔用50kg波雷因计算，１吨波雷因可封孔260个，每吨25360元，每个孔的材料成本在98元。同时，抽放队还用ＰＥ管代替铁管做封孔管，每孔可省材料费8－9元，两项创新可为公司节约至少每孔90元。巷道长度1000米的回采工作面，每3米一个本煤层钻孔，进风巷回风巷共600个本煤层钻孔；每70米一个钻场，每个钻场30个高位孔，是420个高位钻孔；再加上回风巷每3米一个穿层钻孔，共计1320个钻孔。那么节约成本在118800元。

利用波雷因封孔，一方面，节约了材料，降低了成本。另一方面，封孔后的钻孔沿程封堵密实，没中空的现象，封泥密度，强度变大。由于钻孔施工完毕后及时对钻孔下封孔管，化学封孔剂通过反应发泡和固化的过程，形成的固体物非常坚硬，抗压力能达到25-38MPa.。在封孔器压力推注下封孔材料还能迅速渗入在应力作用下产生的煤壁裂隙。漏气率也降低了，极大的提高了抽放效率。

第四篇：囊袋封孔工艺细则

囊袋式封孔器作业细则

针对囊袋式注浆封孔工艺，为了保证钻孔的封孔效果，规范井下封孔操作流程，特制定本细则。囊袋封孔原理

囊袋式注浆封孔器的工作原理是：首先通过注浆泵将水泥浆液经注浆管对2个囊袋注浆，待2个囊袋注浆膨胀后封堵钻孔并支撑孔壁，2囊袋间形成密闭的注浆空间，然后待注浆压力升到一定值，注浆段的出浆阀打开，浆液带压注入注浆段并充填孔壁周围裂隙。封孔作业细则

井下封孔作业是个系统工作，各个环节密切相连，封孔工作涉及的材料、设备、封孔质量要求等若一个环节出了问题，就可能导致封孔工作不能正常进行，更有可能造成封孔失败，所以在封孔时应将各个环节有机的结合在一起，保证封孔作业的顺利完成。

2.1 下井前准备

在下井封孔前，在地面首先确认下井封孔所需的囊袋、水泥、抽采管的数量是否准备充足、是否已到达井下指定位置；确认封孔所需的接头、管子等工具是否准备齐全；确认封孔地点的水、风、注浆泵是否到位。

2.2 封孔前准备（1）钻孔施工

钻孔施工到终孔后，不能立即退钻，对于上向孔和平孔，应继续用水将钻孔内的钻屑冲出，防止钻屑过多阻塞囊袋下入钻孔；对于下向孔，除了用水将钻孔内的钻屑排出外，最后还应换用压风，将孔底的积水吹出，防止积水过多，阻碍瓦斯抽采。

（2）检查封孔器

检查封孔器是否有破损，对于封孔器包装有破损的，应采取少量注水法试验封孔器是否损坏，禁止使用破损的封孔器进行封孔。

（3）检查封孔机具

连接水源，全面检查注浆泵、搅拌器和注浆管是否处于正常状态。（4）检查注浆材料

准备封孔用水泥材料和水泥添加料，并检查是否有结块现象，不得使用失效的水泥和水泥添加料。

2.3 插入囊袋封孔器

对于易塌孔地段，要求成孔之后及时插入抽采管及囊袋封孔器，否则可能出现塌孔现象而造成封孔失败。

（1）计算插入筛管长度

根据囊袋封孔器的长度计算插入筛管的长度，按照公司要求，本次封孔要实现全煤孔下套管，则煤孔段应全部下筛管

（2）插入囊袋

首先将所需筛管的长度插入钻孔，然后在筛管后接入套管继续插入钻孔，待剩余套管的长度与囊袋封孔器的长度一致时将套管套入囊袋，并用胶带将囊袋和套管固定牢固后一起插入钻孔，待囊袋封孔器和套管完全插入到钻孔，插入囊袋工作结束。

（3）联接注浆泵

囊袋和抽采管一起插入钻孔后，将囊袋的注浆管和注浆泵相连，准备注浆。2.4 水泥浆配制

水泥浆配制与搅拌是注浆成功的关键环节之一，不仅事关注浆工作的顺利进行，而且直接决定封孔效果。

将一袋水泥和一袋添加料倒入搅拌器进行搅拌，水灰比0.5-0.7，初期搅拌阻力会较大，浆液将会越搅越稀，搅拌时采用正反转搅拌，搅拌时间大约3~5min，待水泥没有团状结块，可认为浆液搅拌完毕。浆液搅拌不到位，会引起注浆管路堵塞和注浆泵堵塞，造成注浆失败。

2.5 注浆封孔

开始注浆时，先缓慢打开注浆阀门，待管路稳定后，再增大注浆压力，此时可以观察到出浆口的压力表压力逐渐增大，待2个囊袋注满后，此时可以观察到出浆口的压力表压力突然降低，此时表明中间的爆破法已打开，开始对中间段进行注浆，随着浆液的注入，出浆口的压力表的压力开始逐渐增大，待表压在1.0MPa左右时暂停注浆，此时观察压力表，若压力表的读数稳定，则可停止注浆。

2.6 冲洗注浆泵

注浆完毕后，对注浆泵及管路进行清洗，悬挂钻孔表示牌，封孔工序结束。3 钻孔连抽

注浆结束24h后，对将钻孔与井下的抽采管路相连，进行抽采，并定期对钻孔的瓦斯参数进行测定。

第五篇：新双囊袋封孔工艺

屯兰矿囊袋式封孔器使用情况

我队在18208轨道巷、南翼下煤回风和12505胶带巷（右手帮）抽采钻孔使用西山煤电（集团）万隆通产分公司生产的新型封孔器囊袋式带压注浆封孔器进行封孔，封孔以来其抽采效果非常明显。

1、以抽采队日常对18208轨道巷、南翼下组煤回风巷及12505胶带巷（右手帮）双囊袋式、聚氨酯封孔钻孔抽采情况为参考，其聚氨酯封孔和双囊袋式带压封孔浓度效果对比如下:(1)聚氨酯封孔和双囊袋式带压封孔浓度效果对比如下:

双囊袋式注浆封孔抽采钻孔情况90807060瓦斯浓度%504030201005.155.225.296.56.126.19日期双囊袋式注浆封孔聚氨酯封孔6.267.37.17.177.247.31

(2)南翼下组煤回风巷聚氨酯封孔和双囊袋式带压封孔浓度效果对比情况如下:

双囊袋式注浆封孔抽采钻孔情况80706050瓦斯浓度%4030201007.37.97.15日期双囊袋式注浆封孔聚氨酯封孔7.217.27

(3)12505胶带巷（右手帮）聚氨酯封孔和双囊袋式带压封孔浓度效果对比情况如下:

12505胶带巷（右手帮）抽采情况表706050瓦斯浓度%40302010011.811.1511.2211.2912.512.1112.1512.22日期囊袋式12.291.51.121.191.262.3聚氨酯

通过对以上各点的观测统计分析，其在18208轨道巷抽采效果尤为明显，目前随着工作面的回采，已对钻孔进行拆除，在对12505胶带巷（右手帮）钻孔抽采期间利用聚氨酯封孔初期浓度30%左右，三个月后的平均浓度25%左右，浓度衰减了5%左右。双囊袋式封孔技术在封孔初期浓度达到55%左右，一个星期左右后能达到57%左右，三个月后浓度还在65%左右。双囊袋式注浆封孔比聚氨酯封孔初期浓度提高20%左右，三个月后提高40%左右，浓度衰减情况明显减缓。

双囊袋式注浆封孔与聚氨酯封孔钻孔对比图90807060瓦斯浓度%504030201005.155.225.296.56.126.19囊袋式6.26聚氨酯7.37.17.177.247.31

2、存在优缺点

优点：

1、双囊袋式注浆封孔器封孔对钻孔进行封孔时，其封孔深度深12-15m，而目前我矿聚氨酯封孔深度为8m，后者对煤层酥软等地质因素复杂的钻孔更能提高封孔质量，杜绝了抽采过程中煤壁等漏气造成钻孔抽采效果差的因素；

2、双囊袋式注浆封孔器封孔不需要额外对Ф113mm的钻孔深度扩孔，有利于降低我矿打钻成本，减轻了打钻工作量、提高了工效；

3、双囊袋式注浆封孔工艺比普通封孔工艺在抽采上效果好，提高了抽采效果，有效地控制了本煤层瓦斯大量向外涌出。

缺点：

1、用料多、工效低、配套设备多、增加了封孔人员的工作量。