瓦斯抽采钻孔非凝固材料性能与智能封孔装置研究
程健维1
赵刚1
刘雨涛2
汤红枪3
1.中国矿业大学 安全工程学院,江苏 徐州 2211162.贵州永润煤业有限公司 安顺煤矿,贵州 安顺 5610003.河南能源化工集团永煤公司 城郊煤矿,河南 永城 476600
摘要：为了解决已有瓦斯钻孔封堵技术中固态封堵材料无法封堵次生裂隙、导致瓦斯抽采后期抽采效果急剧下降的难题,提出了一种操作简单、成本低廉、提高钻孔密封效果的瓦斯抽采钻孔密封方法,即通过注浆泵带压注浆的方法将一种非凝固的半流体封孔材料注入2段膨胀封堵材料形成的密闭空间内对煤岩裂隙进行封堵,同时为了配合非凝固浆液在井下需要长期保压的需求,研发了智能控制瓦斯抽采钻孔非凝固恒压浆液封孔系统,这套系统通过对抽采瓦斯钻孔封孔状况进行自动监测,可以在钻孔压力下降到一定数值后自动补浆,形成动态持续封堵机制.重点介绍了研制的非凝固材料成分,主要有钠基膨润土和高岭土构成,还添加了粉煤灰,三聚磷酸钠和硅酸盐水泥材料.通过测试不同水灰比范围为5∶1至20∶1的浆液的流动度、析水率的变化情况,得到4组符合要求的非凝固材料浆液水灰比,分别是8∶1、10∶1、12∶1和14∶1,最后通过测试这4组水灰比浆液在纱网中的滞留百分比,确定了非凝固材料在井下使用的最佳水灰配比为10∶1,同时对研发的智能瓦斯封孔系统也进行初步介绍.在城郊煤矿的应用结果表明:使用该技术,钻孔瓦斯抽采浓度比原有水泥基材料封孔提高了62％,同时抽采时间延长2倍.证明该工艺技术具有良好的应用前景.
关键词：瓦斯封孔非凝固材料性能测试智能封孔装置
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：江苏省研究生科研与实践创新计划资助项目(SJCX190905)中国矿业大学研究生科研与实践创新计划资助项目(SJCX190905)江苏省自然科学基金(BK20181355)
论文发表日期：2020-02-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 131-135 )
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