顺层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度及注浆参数研究

作者：牛心刚; 国林东

来源：矿业安全与环保, 2021, 48(04): 48-54.

DOI：10.19835/j.issn.1008-4495.2021.04.011

• 瓦斯抽采
• 顺层钻孔
• 钻孔漏气类型
• 封孔材料
• 封孔深度
• 注浆参数

为提高顺层瓦斯抽采钻孔封孔效果,以贵州五轮山煤矿8#煤层地质条件为工程背景,开展合理的封孔深度及注浆参数研究。通过分析钻孔漏气影响因素,将钻孔漏气形式分为巷道裂隙带漏气、钻孔裂隙带漏气、孔壁边缘漏气、封孔段材料漏气4类。采用理论分析、数值模拟及现场试验的方法,对巷道及钻孔周围应力分布规律开展研究,确定合理封孔深度为15 m,合理注浆扩散半径为0.40～0.50 m。研发了新型封孔材料,其抗压强度提升了20 MPa、膨胀率增加了20%、黏度降低了23%、终凝时间缩短了5 h。基于注浆柱面扩散理论,确定合理注浆压力为1.5 MPa,合理注浆量为0.3 m3。在1811工作面运输巷道布置16个顺层瓦斯抽采钻孔,开展4组不同封孔参数条件下的工业性试验,结果表明:在封孔深度为15 m、注浆压力为1.5 MPa、注浆量为0.3 m3条件下封孔效果较好、经济性较优,钻孔日平均抽采瓦斯浓度提升30%。

• 单位
  安徽理工大学; 中煤科工集团重庆研究院有限公司; 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室