CN103993902B - 一种瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法 - Google Patents
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Abstract
一种瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法，包括瓦斯抽采管、注浆管、回浆管、聚氨酯反应袋。在瓦斯抽采管上相隔15m的位置绑定两批聚氨酯反应袋，挤压聚氨酯反应袋，待其充分混合后，将抽采管送入钻孔内，使第二批聚氨酯反应袋距离孔口1m位置。通过注浆管向两批聚氨酯之间的空间注入稀浆，待回浆管回浆后，停止注浆；半小时后，继续通过注浆管注入稠浆，回浆管回浆后，停止注浆并关闭注浆管和回浆管阀门，完成封孔过程。第一次注入的稀浆渗透性强，能够最大限度地渗透入到钻孔周围的裂隙中，有效封堵裂隙。第二次注入的稠浆渗透性弱，凝固后保持一种柔性可变形膏体状态，能够有效充填在封孔空间内，实现对钻孔内和钻孔周围裂隙的有效封堵。
Description
技术领域
本发明涉及一种瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法，尤其适用于钻孔变形严重和钻孔周围裂隙发育丰富的瓦斯抽采钻孔进行封孔作业。
背景技术
近年来，随着我国煤炭产量的剧增和煤矿开采深度的增加，瓦斯涌出量不断增加，煤与瓦斯突出危险性不断加大，我国煤矿瓦斯事故频发。瓦斯抽采是治理煤矿瓦斯最有效的措施之一。长期以来，我国大部分矿区瓦斯抽采效果不理想，其中约有65%的回采工作面顺层钻孔的预抽瓦斯浓度低于30%。而钻孔密封质量差是造成抽采效果差的主要原因。
巷道开挖后，煤体的应力平衡状态被打破，使得应力重新分布，根据巷道周围的煤体应力的不同可依次分为应力降低区、峰后应力升高区、峰前应力升高区和原岩应力区，其中应力降低区和峰后应力升高区的煤体所受应力大于强度极限，煤体破碎，裂隙发育丰富。钻孔施工完成后，在工作面采掘活动的影响下，钻孔周围应力不断变化，作用在钻孔周围的煤体上，导致钻孔发生局部收缩、扩张、孔径变小、孔壁煤体掉落、塌孔等现象。钻孔周围壁面上既有大量的大裂隙（直径大于1mm），又有大量的微小裂隙（直径小于1mm），并且呈现动态变化特征。传统注浆封孔方式多采用一次性注浆方式，如果浆液太稠，渗透性差，浆液凝固后无法封堵钻孔周围微小裂隙，如果浆液太稀，两端封堵难度大，浆液容易流失，均影响瓦斯抽采效果。因此，为了解决以上瓦斯抽采钻孔的注浆封孔技术难题，急需寻求全新的瓦斯抽采钻孔封孔方法，以满足煤矿井下钻孔封孔的要求。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存在的稠浆无法封堵微裂隙，稀浆易流失的技术难题，提供一种操作便捷、成本低、效果好的瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法。
技术方案：本发明的瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法，包括采用瓦斯抽采管、注浆管、回浆管，按常规向煤体施工钻孔，还包括如下步骤：
a.在距离瓦斯抽采管前端1m处捆绑第一批聚氨酯反应袋，挤压第一批聚氨酯反应袋，待反应袋充分混合后，将瓦斯抽采管送入钻孔内；
b.在距离第一批聚氨酯反应袋15m处的续接瓦斯抽采管上绑定第二批聚氨酯反应袋，同时分别捆绑注浆管和回浆管，使注浆管在瓦斯抽采管的下方，回浆管在瓦斯抽采管的上方；挤压第二批聚氨酯反应袋，待反应袋充分混合后，将续接瓦斯抽采管送入钻孔内，使第二批聚氨酯反应袋外端面位于距离钻孔孔口1m处；
c.通过注浆管向钻孔内注入由质量百分比为1:20的无机封孔材料与水混合反应而成的稀浆，稀浆的黏度为100~500mPa.s，待回浆管出现回浆时，停止注浆；
d.半小时后，继续通过注浆管注入由质量百分比为1:8的无机封孔材料与水混合反应而成的稠浆，稠浆黏度为6000~12000mPa.s，待回浆管出现回浆后，停止注浆并关闭注浆管和回浆管的阀门，完成封孔。
所述的无机封孔材料由高吸水性树脂、粉煤灰、粘土、保水剂、偶联剂组成，其质量比为0.1：1：1：0.05：0.02。。
有益效果：由于采用上述技术方案，本发明通过用两次不同黏度的浆体注浆，由于第一次注入的稀浆渗透性强，能够最大限度地渗透入到钻孔周围的微小裂隙中，有效封堵微小裂隙；第二次注入的稠浆渗透性弱，凝固后保持一种柔性可变形膏体状态，能够有效地充填在封孔空间内，适应钻孔变形，从而实现对钻孔内和钻孔周围裂隙的有效封堵，并可显著提高瓦斯抽采效果。其方法简单，实施效果好，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法的实施例示意图。
图1中：1－回浆管，2－注浆管，3－瓦斯抽采管，4－第二批聚氨酯反应袋，5－第一批聚氨酯反应袋，6－稀浆，7－稠浆，8－钻孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
在图1中，本发明的瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法，采用瓦斯抽采管3、注浆管2、回浆管1，注浆具体步骤如下：
a.在按常规已有技术向煤体施工好钻孔8，先在距离瓦斯抽采管3前端1m处捆绑第一批聚氨酯反应袋5，挤压第一批聚氨酯反应袋5，待反应袋充分混合后，将瓦斯抽采管3送入钻孔8内；
b.在距离第一批聚氨酯反应袋（5）15m处的续接瓦斯抽采管上绑定第二批聚氨酯反应袋4，同时分别捆绑注浆管2和回浆管1，使注浆管2在瓦斯抽采管3的下方，回浆管1在瓦斯抽采管3的上方；挤压第二批聚氨酯反应袋4，待反应袋充分混合后，将续接瓦斯抽采管3送入钻孔8内，使第二批聚氨酯反应袋4外端面位于距离钻孔8孔口1m处；
c.通过注浆管2向钻孔8内注入由质量百分比为1:20的无机封孔材料与水混合反应而成的稀浆6，稀浆6的黏度为100~500mPa.s，待回浆管1出现回浆时，停止注浆；
d.半小时后，继续通过注浆管2注入由质量百分比为1:8的无机封孔材料与水混合反应而成的稠浆7，稠浆7黏度为6000~12000mPa.s，待回浆管1出现回浆后，停止注浆并关闭注浆管2和回浆管1的阀门，完成封孔过程。
所述的无机封孔材料由高吸水性树脂、粉煤灰、粘土、保水剂、偶联剂组成，其质量比为0.1：1：1：0.05：0.02。
Claims (2)
1.一种瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法，包括采用瓦斯抽采管（3）、注浆管（2）、回浆管（1），按常规向煤体施工钻孔（8），其特征在于还包括如下步骤：
a.在距离瓦斯抽采管（3）前端1m处捆绑第一批聚氨酯反应袋（5），挤压第一批聚氨酯反应袋（5），待反应袋充分混合后，将瓦斯抽采管（3）送入钻孔（8）内；
b.在距离第一批聚氨酯反应袋（5）15m处的续接瓦斯抽采管上绑定第二批聚氨酯反应袋（4），同时分别捆绑注浆管（2）和回浆管（1），使注浆管（2）在瓦斯抽采管（3）的下方，回浆管（1）在瓦斯抽采管（3）的上方；挤压第二批聚氨酯反应袋（4），待反应袋充分混合后，将续接瓦斯抽采管（3）送入钻孔（8）内，使第二批聚氨酯反应袋（4）外端面位于距离钻孔（8）孔口1m处；
c.通过注浆管（2）向钻孔（8）内注入由质量百分比为1:20的无机封孔材料与水混合反应而成的稀浆（6），稀浆（6）的黏度为100~500mPa.s，待回浆管（1）出现回浆时，停止注浆；
d.半小时后，继续通过注浆管（2）注入由质量百分比为1:8的无机封孔材料与水混合反应而成的稠浆（7），稠浆（7）黏度为6000~12000mPa.s，待回浆管（1）出现回浆后，停止注浆并关闭注浆管（2）和回浆管（1）的阀门，完成封孔。
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法，其特征在于：所述的无机封孔材料由高吸水性树脂、粉煤灰、粘土、保水剂、偶联剂组成，其质量比为0.1：1：1：0.05：0.02。
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