“两堵一注”封孔技术在松软煤层中使用的试验研究

周波　顾亚锋

摘 要：本文运用平顶山安泰华公司的FKQW-50/0.6“两堵一注”封孔器封孔工艺，在河南能源云盖山煤矿进行了试验研究，认为“两堵一注”封孔器封孔工艺注浆压力大，能主动支护钻孔，进一步减少漏气通道，抽采效果更好。

关键词：“两堵一注”封孔工艺；松软煤层；效果分析

中图分类号：TD712.6 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2017）06-0104-02

Experimental Study on the Application of Two-plug-in-hole Technology

in Soft Coal Seam

Zhou Bo GuYafeng

（Henan Yongjin Energy Co.， Ltd.，Xuchang Henan 461670）

Abstract： In this paper， the FKQW-50 / 0.6 "two-shot-one-shot" sealing process of Pingdingshan Antehua Company was used to study the energy of Yungushan Coal Mine in Henan Province， and it was considered that the "two- Grouting pressure， can take the initiative to support drilling， to further reduce the leakage channel， extraction effect to further improve.

Keywords： "two plug a note" sealing process；soft seam；effect analysis

永煤集团云盖山煤矿一矿为煤与瓦斯突出矿井，矿井最大原始瓦斯含量10.78m?/t，瓦斯压力0.42MPa，主采的二1煤层为三软不稳定煤层，煤层透气性差，属于勉强可抽放煤层。矿井原有的封孔工艺抽放后，煤层瓦斯含量依旧偏高，抽采效果一般，且工作强度大。于是矿井引进平顶山安泰华公司的FKQW-50/0.6“两堵一注”封孔器封孔工艺进行试验，效果较普通封孔工艺良好。

1 两种封孔情况简介

1.1 普通封孔操作流程

钻孔施工完毕后，在封孔管12.5m处用合成树脂封一道（两三袋），再向注浆管顶端用合成树脂封一道（两三袋），取普通水泥两袋（每袋50kg）倒入搅拌桶内注水，水与水泥配比为1∶1，然后将便携式注浆泵底端放入搅拌桶内，用19mm的高压管连接注浆泵压力表和注浆管，另一根高压管在注浆泵的阀门一端接入压风，开始注浆，当封孔管开始返浆时停止注浆，关闭注浆管阀门，之后用黄泥进行固孔[1]。矿井封孔方式封孔如图1所示。

1.2 试验封孔的结构和操作流程

1.2.1 试验封孔结构。该装置通过2个囊袋封堵一段钻孔，2个囊袋之间有一段塑料管，塑料管上开设有钻孔注浆口，先向囊袋注浆，通过囊袋膨胀封堵封孔段钻孔，然后囊袋内的浆液通过钻孔注浆口向2个囊袋之间注浆，压力达到1.7MPa，爆破阀爆开，向钻孔壁渗透实现了钻孔壁注浆，封堵漏气裂隙。

1.2.2 试验封孔操作流程。该流程将两个囊袋固定在封孔管的13m处（距孔口向里13m），和孔口向里5m处固定两个囊袋，打开注浆阀门向钻孔封孔段注浆，注浆期间根据压力表的显示情况（压力在1.5～2MPa），确定是否加浆（低于1.5MPa，证明封孔段塌孔需要加浆）。

2 现场封孔情况

试验地點情况：自22202中部切眼，自下向上38.3～70.5m，煤厚平均2.5m，瓦斯含量3.68～5.6m?/t，钻孔间距2.4m。

对比钻孔情况：ZQ-7～ZQ-14共8个钻孔使用FBQW-50/0.6“两堵一注”封孔器封孔，ZQ-15～ZQ-21共7个钻孔和补Q-19号钻孔，共8个钻孔作为对比钻孔，钻孔孔深在75m左右，矿井采用矿用合成树脂，两堵一注封孔，封孔深度15m，充填长度12.5m，FKQW-50/0.6“两堵一注”封孔器封孔深度13m，充填长度8m，封孔情况见表1。

3 钻孔初抽浓度对比

钻孔采用打一个封一个，开抽一个，测一个。钻孔测定初抽浓度后记录在档，全部开抽后，进行初抽浓度对比，对比显示出使用FKQW-50/0.6“两堵一注”封孔器封孔的初抽浓度，最高94.6%，明显大于矿井的普通封孔，而且封孔20min后即可正常连抽，避免长时间不开抽使钻孔内的瓦斯冲开球阀，释放到巷道内，造成瓦斯事故[2]。

4 组抽放参数对比

9月4日，试验钻孔和对比钻孔施工结束，规范联网后，每天观测一次，进行组参数对比，观测日期截止到9月30日，观测时间27d。经测定负压基本一致，不进行负压对比，只对抽放钻孔的组浓度和组流量进行对比，见图2、3。实验数据显示，不论是组抽放浓度和组抽放混合流量，无明显变化，根据测定情况进行抽采量对比，经过27d的抽放，试验封孔累计抽采量845.2m?，普通封孔累计抽采量709.9m?，累计抽采量提高了135.3m?（每天抽采量=抽放浓度×混合流量×抽放时间/100）。

5 封孔材料费用对比

普通封孔材料费用307.5元，试验封孔材料费用260元，单孔材料费用节约15%。

6 综合评价

第一，普通封孔24h后开抽，或将球阀呈半开状态，影响钻孔的封孔质量，由于受矿用合成树脂强度限制，普通封孔方法注浆压力低于1MPa，而安泰华公司的注浆压力都在1.5MPa以上，且封孔充填段较短[3]。

第二，试验钻孔注浆压力大，能主动支护钻孔，膨胀力继续压密未曾充填的裂隙，进一步减少漏气通道，有效防止钻孔漏气产生煤体自燃现象。

第三，试验封孔装置，自带风动搅拌桶和注浆泵，操作简单，受人为因素影响小，能降低工人劳动强度，提高工作效率。

第四，该封孔工艺由里向外多层带压注浆，有效避免浆液外泄。

第五，封孔器的长度可根据实际需要制作，封孔剂单袋质量轻，便于控制用量，降低了材料浪费现象。

参考文献：

[1]王兆丰，刘军.我国煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探讨[J].煤矿安全，2005（3）：29-32，44.

[2]黄鑫业，蒋承林.本煤层瓦斯抽采钻孔带压封孔技术研究[J].煤炭科学技术，2011（10）：45-48.

[3]王永安，赵耀江.瓦斯抽放钻孔封孔方法的改进[J].山西煤炭，2006（3）：24-25.