DML 收稿日期:2006205210
作者简介：王永安(1963-)，男，河北丰润人，在读教育硕士，从事矿井通风与安全专业的教学和科研工作。 第26卷 第3期2006年9月
山 西 煤 炭SHANXI COAL
Vol 126 No.3 Sep.2006
王永安1，赵耀江2
(11山西煤炭职业技术学院，山西太原030031;21太原理工大学，山西太原030024)
菜园保卫战摘 要：针对瓦斯抽放钻孔传统的“聚胺脂法”封孔的缺陷，在实践总结的基础上，提出了“聚胺脂加水泥浆”的封孔新方法，解决了高负压条件下抽放钻孔容易漏气和抽放率低的难题。 关键词：瓦斯抽放钻孔；封孔方法；改进
中图分类号:TD712+162 文献标识码:A 文章编号:167225050(2006)0320024202
肝病专家咨询1 引言
影响矿井瓦斯抽放效果的因素是多方面的，其
中抽放钻孔的封孔质量也是重要因素之一。山西焦煤集团屯兰煤矿刚开始进行瓦斯抽放时，在2号煤层的12301、12306、12303工作面对抽放钻孔采用大家普遍认同的聚胺脂进行封孔，结果有20%左右的抽放钻孔由于顶板压力作用使钻孔内的聚胺脂压裂，导致钻孔出现不同程度的漏气，降低了抽放钻孔的负压，抽放效率仅为15%～19%。随着矿井生产规模的扩大和采掘向深部发展，矿井瓦斯涌出量逐年升高，如何解决高负压抽放条件下的钻孔漏气问题，提高抽放效率，成为当前瓦斯抽放技术的一道难题。通过对12301、12306、12303工作面的抽放工艺和原始资料分析总结，我们认为，在钻孔封孔方法上应采取措施加以改进。
2 传统封孔方法的做法和缺陷
抽放钻孔封孔最常用的方法是使用聚胺脂进行封孔。该方法使用三种化学药液，按一定比例进行配比，将配好的药液均匀涂抹在麻袋上，涂抹的同时迅速把麻袋缠绕在封孔器上，再把封孔器送入抽放钻孔孔口内，此时依靠聚胺脂发生化学反应而膨胀，从而达到钻孔封孔的目的。具体的封孔方法如图1所示。
使用聚胺脂封孔的过程中，我们发现存在以下缺点:
a 1药液配比必须适中，一旦配比不适中,
将不
图1 聚胺脂法封孔示意图笔式绘图机
能实现封孔目的，导致材料的浪费。
b 1药液发生膨胀需要一定时间，一般在60min 以上,8h 班最多可完成6个钻孔，不能实现快速封孔，且孔口有残留膨胀物。
c 1封孔后受到顶板的挤压易出现裂缝，导致钻孔漏气，降低抽放效果。如在12301、12306、12303工作面采用聚胺脂进行封孔时，其抽放效率仅为15%～19%，矿井抽放纯瓦斯量仅为5m 3/min ～9m 3/min ，达不到抽放要求。
d 1钻孔封孔长度有限，一般封孔器的长度仅为3m ，封孔段仅为800mm ～1000mm 。实践证明,
封孔段距离应不小于5m 。由于不能实现长距离封孔，导致钻孔抽放负压较低，最大只能达到9.3kPa ～10.9kPa 。
e 1钻孔封孔段易出现导通通道，尤其是全锚支护的巷道。
3 改进方法和效果
为了提高瓦斯抽放效果，一般矿井普遍采用“高负压”的抽放方式，而井下采用聚胺脂封孔，抽放率低，不能很好的降低工作面的瓦斯，实现不了“本质
安全”。
经过几年来现场实践的摸索及理论研究，特别是在12305工作面的抽放实践，我们对抽放钻孔封孔采用了“聚胺脂加水泥浆”的方法。该方法的实质是将抽放钻孔的封孔段用水泥浆代替聚胺脂，聚胺脂不是封孔段的主要材料，仅作为水泥浆的辅助材料；封孔器的长度由原来的3m 加长为6m (3m 一节，用管接头联接)，具体如图2所示
。
图2 聚胺脂加水泥浆封孔示意图
经过跟踪观测，聚胺脂加水泥浆封孔的钻孔负压
可达到13.3kPa ～16.0kPa ，没有出现一例钻孔漏气现象，从而保证了钻孔气密性，可实现高负压抽放。
为了进一步提高钻孔的气密性，我们还研究采用了钻孔封孔时两端用聚胺脂封死，中间用水泥浆灌注的方法，如图3所示
。
图3 两端用聚胺脂，中间用水泥浆封孔示意图
幸福事小 通过使用聚胺脂加水泥浆封孔，我们认为有以下优点:
a 1药液配比要求不是很严格，适合煤矿井下使
用，简单易操作，不会导致材料的浪费。
b 1药液发生膨胀需要的时间短，一般为15min ,8h 班最少可完成20个钻孔，可实现快速封孔，且孔口残留膨胀物少。
c 1由于钻孔封孔段是水泥浆，故钻孔封孔段能
够承受顶板的挤压，不会出现裂缝使得钻孔漏气，可实现高负压抽放，极大提高了抽放效果。如在12305工作面采用改进后的封孔方法后，矿井抽放纯瓦斯量达到25m 3/min ～35m 3/min ，矿井抽放率提高到25%～30%。上述两项指标明显提高，确保
了矿井安全生产，经济效益也极为可观。
d 1钻孔封孔采用机械封孔，故钻孔封孔长度较长，可实现长距离封孔，提高了抽放效果。
e 1钻孔封孔段较长，不会出现导通通道，适用于煤矿各类支护巷道的抽放。
4 结论
随着矿井规模的不断扩大，为实现煤矿安全生产，对瓦斯管理的要求逐步提高，采用单一的聚胺脂封孔方法不仅不能满足矿井瓦斯抽放的需要，瓦斯抽放率也不易达到《煤矿安全规程》要求，因此，采用聚胺脂加水泥浆的封孔方法，既是瓦斯抽放工艺的改进，也是提高矿井抽放率的前提条件，同时也是矿井安全生产的有力保障。
The Improvement of Sealling Method
inside G as Drainage H ole
WANG Yong 2an 1,ZHAO Yao 2jiang 2
亚洲 霸王龙足迹
(1.Shanxi Coal Professional College ,Taiyuan Shanxi 030031,China ;2.Taiyuan University of Technology ,Taiyuan Shanxi 030024,China )
Abstract :To improve t he sealling met hod wit h polyuret hane inside gas drainage hole ,based on practice ,a new sealling met hod wit h polyuret hane plus cement slurry is p ut forward to over 2come t he leakage problem under high negative p ressure.
K ey w ords :gas drainage hole ;sealling met hod ;imp rove
本文责任编辑 刘新光
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2第3期 王永安等：瓦斯抽放钻孔封孔方法的改进
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