長(zhǎng)平煤礦帶壓二次封孔技術(shù)及抽放優(yōu)化研究.pdf

1、瓦斯抽采是防治煤礦瓦斯災(zāi)害事故的根本措施,抽采瓦斯鉆孔封孔質(zhì)量以及有效抽采周期決定了礦井瓦斯抽采的效果,而瓦斯抽采率又是衡量抽采效果的重要技術(shù)參數(shù)之一,因此抽采瓦斯鉆孔的有效封孔技術(shù)是提高抽采率至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的封孔技術(shù)幾乎未曾涉及到抽采過程中鉆孔圍巖的有效地應(yīng)力、解吸瓦斯及抽放負(fù)壓對(duì)瓦斯抽采效果的影響。瓦斯抽采初期其濃度一般較高,能夠達(dá)到預(yù)期效果,但隨著瓦斯抽采系統(tǒng)的延續(xù),在有效地應(yīng)力、解吸瓦斯、抽放負(fù)壓等綜合作用下,抽采鉆孔圍巖

2、裂隙迅速發(fā)育、擴(kuò)展,發(fā)生變形破壞并出現(xiàn)大量次生裂隙,封孔段與鉆孔壁或其圍巖拓展裂隙形成“漏氣”通道,導(dǎo)致抽采后期孔口抽采負(fù)壓急劇下降,降低了瓦斯抽采效果,并縮短了鉆孔有效抽采周期,嚴(yán)重影響煤層瓦斯抽采率。針對(duì)煤層瓦斯抽采過程中鉆孔圍巖產(chǎn)生大量新生孔裂隙,致使抽放瓦斯?jié)舛鹊汀⒂行С榉胖芷诙痰燃夹g(shù)難題,本文提出“預(yù)留堵頭,二次注漿”—新型帶壓二次封孔技術(shù)。
　　根據(jù)煤巖體損傷斷裂力學(xué)理論基礎(chǔ),本文研究了含瓦斯煤體抽放孔圍巖裂隙發(fā)育及擴(kuò)

3、展的機(jī)理,并建立相應(yīng)的物理力學(xué)模型。針對(duì)首次封孔存在抽放孔圍巖裂隙密封性差等缺陷,闡述了新型帶壓二次封孔的技術(shù)原理、裝置結(jié)構(gòu)及其封孔工藝流程,并對(duì)相應(yīng)封孔裝置及封孔工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究,且在晉煤集團(tuán)長(zhǎng)平煤礦取得顯著的抽采效果。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明,相對(duì)于煤礦傳統(tǒng)的封孔技術(shù)和囊袋式封孔技術(shù),帶壓二次封孔技術(shù)在封孔抽采效果上處于領(lǐng)先地位。通過優(yōu)化瓦斯抽放半徑、改進(jìn)封孔工藝,抽采鉆孔的單孔平均瓦斯抽采濃度、平均瓦斯抽采純流量和平均單孔有效抽采時(shí)間達(dá)到4