近水平煤层瓦斯抽采钻孔自动膨胀快速封孔装置及应用
Automatic Expansion and Fast Sealing Device and Technology for Approximate Horizontal Coalbed Gas Drainage Drilling and Its Application
-
摘要: 针对近水平煤层瓦斯抽采钻孔封孔技术难题,以“两堵一注”为基本封孔方式,在封孔装置两端设置吸水膨胀止浆塞,中间留有注浆段,研发出一种新型的自动吸水封堵装置。其能够实现近水平钻孔注浆的有效封堵,注浆与止浆塞同步进行,封孔操作简单。装置中快速吸水的高倍膨胀树脂的与高强度遇水膨胀橡胶的组合形式,保证了止浆效果,将注浆压力提高到1.2~1.5 MPa。浆液能够在压力的作用下渗入钻孔周围煤体内部裂隙中,能够有效提高浆液的密实性,避免近水平煤层顺层钻孔水泥浆干缩后形成漏气通道的问题,保证了封孔效果。通过现场试验,自动吸水膨胀封孔装置相较普通注浆封孔方式瓦斯抽采浓度提高19%~23%。Abstract: Aiming at the difficulty of sealing holes in approximate horizontal seam, a new type of automatic water absorption blocking device is developed, based on “two blockages and one injection method”, by installing expansion blocking plugs at both ends of the sealing device and leaving a grouting section in the middle. It can simply achieve effective plugging of approximate horizontal borehole grouting, grouting and plugging are synchronized. The combination of high expansion resin with high strength water swelling rubber ensures the grouting stop effect and increases the grouting pressure from 1.2 MPa to 1.5 MPa. The slurry can penetrate into the internal cracks of the coal body around the borehole under the action of pressure, which can effectively improve the density of the slurry, avoid the problem of air leakage passage formed by the drying shrinkage of the cement slurry along the borehole in the approximate horizontal coal seam, and ensure the sealing effect. Through the field test, the gas extraction concentration of the automatic water absorption and expansion sealing device increased by 19% to 23% compared with the common grouting sealing method.
-
-
[1] 成艳英.本煤层钻孔瓦斯抽采失效机制及高效密封技术研究[D].徐州:中国矿业大学,2014. [2] 黄蠢业,蒋承林.本煤层瓦斯抽采钻孔带库封孔技术研究[J].煤炭科学技术,2011,39(10):45-48. [3] 黄瑞峰,张志刚,程波.井下抽采钻孔瓦斯浓度控制机理及方法研究[J].煤炭科学技术,2017,45(5):128. [4] 娄振,魏国营,张书进,等.煤层动态裂隙充填瓦斯抽采技术试验研究[J].中国安全科学学报,2016,26(10):127-132. [5] 谭永福.抽采钻孔“二堵一注”带压封孔技术的研究与应用[J].煤矿安全,2017,48(6):135-137. [6] 范育青,朱栋,汪华君,等.瓦斯抽采钻孔双胶囊配合带压粘液封孔新技术[J].地下空间与工程学报,2013,9(5):1127-1131. [7] 尹红杰,王佰顺.一种新型带压注浆封孔测压技术的密封效果研究[J].矿业安全与环保,2017,44(4):68. [8] 胡良兆.张集煤矿煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究[D].淮南:安徽理工大学,2017. [9] 姚振东.基于流固耦合分析的钻孔抽采封孔效果影响因素研究及应用[D].太原:太原理工大学,2017. [10] 杨会军.本煤层瓦斯抽采钻孔速效布袋密封机理及技术研究[D].西安:西安科技大学,2018. [11] 石海涛.瓦斯抽采钻孔稠化膨胀浆体封堵技术研究及应用[D].徐州:中国矿业大学,2017. [12] 国林东,赵旭生,张永将,等.顺层瓦斯抽采钻孔封隔一体化封孔工艺研究[J].煤炭科学技术,2018,46(5):114-119. -
期刊类型引用(5)
1. 李慧东. 新型瓦斯抽采钻孔注浆封孔方法及封堵机理研究. 山西化工. 2023(07): 137-138+144 . 
百度学术
2. 李文彬. 新元煤矿综采面瓦斯抽采技术优化及效果分析. 江西煤炭科技. 2023(03): 159-161+165 . 百度学术
3. 穆春明，孙向锋，唐家豪，王岳栩. 白坪矿煤层瓦斯抽采技术优化试验研究. 中国煤炭. 2022(03): 37-41 . 百度学术
4. 范彦阳，赵晓夏，王凯，刘军. 基于TRIZ的近水平压裂孔高效注浆封孔工艺创新研究与实践. 采矿技术. 2020(05): 60-64 . 百度学术
5. 郝晓伟. 中兴矿1415综采工作面瓦斯综合抽采技术研究与应用. 煤炭与化工. 2019(12): 90-93 . 百度学术
其他类型引用(0)
计量
- 文章访问数: 115
- HTML全文浏览量: 0
- PDF下载量: 0
- 被引次数: 5
下载:
