【井下钻孔施工技术】钻孔封孔技术

2020-06-13 09:43:05 yysm 325
一、抽采钻孔封孔技术

1、黄泥、水泥(砂浆)法封孔技术

 

中心通缆钻杆

2、化学药剂(聚氨酯、马丽散)封孔技术

聚氨酯与马丽散均为双组分有机高分子材料,其具有耐久性好,不收缩、膨胀性大、粘结力强、密封性好及阻燃性好等特点。在矿下使用时将A 胶和B 胶按一定的比例(一般情况下是1:1的体积比),产生聚合反应,形成固体加固充填物。

3、封孔器封孔

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4、二次封孔技术

二次封孔技术是中国矿业研究推广的瓦斯抽采钻孔的一种钻孔封孔方法,该方法分两次进行钻孔封孔,以提高瓦斯抽采的浓度与数量。第一次封孔时,距离孔口2~3m 处及封孔管末端各缠绕上棉纱,中间注入赛瑞高分子材料进行封孔,如“图 二次封孔钻孔结构示意图”。

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5、三步封孔法(注浆封孔)

三步封孔法是河南煤业化工集团永煤公司永贵能源轿子山煤矿在解决突出煤层瓦斯抽采浓度偏低,煤层突出指标衰减速度较慢,严重制约了矿井安全生产的情况下,通过大量的科研攻关研究出的一种封孔技术。该技术克服了因封孔质量造成的负压损失问题,保证了钻孔长期持续地抽采高浓度瓦斯。

三步封孔法的基本原理是,利用封孔袋内装入膨胀系数较大的马丽散溶液(A、B胶混合液),封住封孔管两端(图 三步封孔法瓦斯抽采钻孔结构示意图), 利用塑状水泥封住钻孔孔口,通过注浆管用注浆泵在封孔袋封闭的空间内注 入混合有膨胀剂的水泥浆。因注浆泵采用压风进行注浆,水泥浆通过裂隙渗 入钻孔围岩裂隙中,避免了空气通过钻孔围岩裂隙进入钻孔而导致的瓦斯抽 采浓度降低的现象。

三步封孔法在封孔过程中分为三个步骤:第一步是在固定在封孔管上的封孔袋(外面的封孔袋同时固定注浆管)内装入A胶、B胶混合物(马丽散),迅速插入钻孔内;第二步,待A胶、B胶混合物(马丽散)凝固达到强度后,在孔口处用塑状水泥(加速凝剂)封堵孔口,并用木棍把水泥捣实;第三步, 待水泥及马丽散均达到强度后,用注浆泵把水泥浆及膨胀剂的混合溶液注入两封孔袋之间的空间中,等到注浆泵压力表与风压相近时,注浆结束。

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二、承压钻孔封孔技术要求

第二节 钻孔封孔技术

在测定煤层瓦斯压力、含水层水头压力时,均需要进行下套管变径进行钻孔的施工,套管固定需要采用高压注浆的方式进行封孔。

1、承压钻孔套管长度 


瓦斯测压钻孔封孔长度表

 

瓦斯压力或水压MPa


封孔长度(m )

瓦斯压力或水压(MPa)


封孔长度(m )


<1.0

>5

2.0-3.0

>15

1.0-2.0

>10

>3.0

>20

2、封孔技术要求

采用套管施工的钻孔,开孔直径应大于套管直径一个级别,待施工到设计孔深后,下入套管,进行注浆封孔。套管一端预先焊接法兰盘,以便与闷盘及注浆设备连接。

固定套管时,一般采用水泥?水玻璃混合浆液进行。水泥浆浓度(水灰重量比)1:(1~2),水玻璃采用35~40Be;水泥浆与水玻璃的体积比1: 0.6~0.4。注浆时水泥浆浓度由稀到稠,水泥浆比重1.35~1.38 t/m3,并视注

浆情况、压力情况及时进行调整,确保注浆的连续性,若钻孔出现跑浆现象时采用间歇式注浆。注浆结束后注浆泵以浓浆封孔,注浆终孔压力不得低于目标压力的2.5~3倍,持续时间不低于30min。

注浆完毕,待浆液凝固达到设计强度后,要进行封孔质量检验。首先扫孔至正常岩石,然后用泵注清水进行耐压试验。注水压力也应大于标压力的2.5~3 倍,以孔口周围不渗水、且稳压大于30min;否则要重新注浆,再次进行耐压试验。


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