為了解決義煤集團(tuán)孟津煤礦底抽巷穿層鉆孔抽采濃度低、衰減快的技術(shù)難題,基于礦壓"三帶"理論,分析鉆孔圍巖裂隙帶分布,明確鉆孔抽放時可能漏氣的通道,通過工程試驗,確定封孔段的長度和位置;根據(jù)現(xiàn)場測量的鉆孔抽放管不同部位的抽放濃度和地面試驗,分析抽放管的漏氣環(huán)節(jié),確定了抽放鉆孔通管直連的連管方式;封孔注漿方面,在分析鉆孔封孔工藝流程的基礎(chǔ)上,從水灰配比分析漿液終凝的膨脹率,從注漿工藝改進(jìn)封孔器,經(jīng)地面和現(xiàn)場試驗,得出合理水灰比1∶2和兩堵兩注封孔器。綜合封孔工藝全過程,提出通管直連帶壓封孔技術(shù)。結(jié)果表明:采用通管直連帶壓封孔技術(shù)提高鉆孔抽采濃度到原來的2倍以上。

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圖1 通管直連封孔工藝示意圖

通管直連帶壓封孔原理是利用整體式單一PE管替代原有插接式PVC實管，通過改進(jìn)的囊袋式“兩堵兩注”封孔器進(jìn)行封孔。通過減少連管的漏氣環(huán)節(jié)、合理設(shè)置封孔段位置及長度、特定注漿壓力，提高抽采濃度、延長有效抽采期的目的。具體工藝：鉆孔成孔后，掃孔，鉆孔煤段采用準(zhǔn)40mm篩管，篩管與準(zhǔn)4....

圖2 鉆孔布置示意圖

試驗在孟津煤礦12070工作面中部底抽巷進(jìn)行，巷道4.5m（寬）×3.4m（高）。主采煤層為二1煤，傾角3°～7°，平均厚度3.02m，煤層瓦斯含量7.41～10.68m3/t，煤層瓦斯壓力0.1～1.35MPa。煤層底板主要為泥巖和砂質(zhì)泥巖，少量為粉砂巖或細(xì)砂巖，厚度....

圖3 不同連管封孔工藝抽采效果對比

采用通管直連的封孔工藝和傳統(tǒng)拼接連管的封孔工藝分別封孔1個鉆場，各15個鉆孔，并對鉆場的抽采瓦斯進(jìn)行了30d的測量，不同連管封孔工藝抽采效果對比如圖3。通管直連鉆孔初始抽濃度較高，達(dá)87%以上；傳統(tǒng)封孔連管鉆孔平均始抽濃度為41.4%，通管直連鉆孔平均始抽濃度為傳統(tǒng)封孔連管鉆孔....

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