瓦斯抽放钻孔
负压二次封孔技术
中国矿业大学
中国矿业大学安全工程学院
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室
2010年6月12日
瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本性措施。
我国煤矿瓦斯抽采量大幅度增长,2007年全国瓦斯抽采量达47亿m3。
一、技术背景
煤层瓦斯抽放钻孔的封孔质量存在较大问题。我国约有65%的回采工作面顺层钻孔的预抽瓦斯浓度低于30%。
通过对六枝、盘江、宁煤等矿区的调研,80%以上的煤层钻孔的抽放浓度在短时间内衰减到6%~20%之间,严重威胁了瓦斯抽放系统的安全。
煤层钻孔
煤层巷道
目前的瓦斯抽放钻孔的封孔还局限于一次封孔阶段,即封孔后进行抽放,未涉及提高后期抽放浓度的方法。
一、技术背景
二、技术原理
技术路线:
封孔抽放
瓦斯抽出
煤体弹性潜能释放
煤层变形、位移
瓦斯压力、含量下降
钻孔周边孔(裂)隙发育、扩张
浓度下降
二次粉
料封孔
钻孔周边孔(裂)隙堵塞
浓度上升
利用马丽散、赛瑞等高分子聚合发泡封孔材料一次封孔。
瓦斯抽放浓度下降到30%时,利用压缩气源将微细膨胀粉料喷入煤层钻孔内,渗入煤层裂隙区域,堵塞裂隙,浓度上升。
一次封孔
二次封孔
二次封孔工艺
赛瑞封孔材料
固化倍数:4~10倍
反应时间:50~180 s可控
矿用手动注浆泵
具有自主知识产权的封孔设备和材料
粉料输送机
具有自主知识产权的封孔设备和材料
具有自主知识产权的封孔设备和材料
瓦斯吸附常数测定仪
瓦斯扩散速率测定仪
MK-Ⅲ瓦斯压力测定仪
晋城寺河矿初步试验(6个月,30个钻孔):单孔浓度提高了20%~70%,平均可延长瓦斯抽放有效期约3个月,单孔可平均多抽瓦斯约2000 m3,。
三、山西晋城寺河矿应用
试验地点
现场试验结果
寺河矿二次封孔瓦斯抽放浓度曲线
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