陳學(xué)習(xí),劉志強(qiáng),庹雪娜
(1.河北省礦井災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 三河 065201;2.華北科技學(xué)院 安全工程學(xué)院,北京東燕郊 101601)
煤層瓦斯抽采封孔技術(shù)現(xiàn)狀分析
陳學(xué)習(xí)1,2,劉志強(qiáng)2,庹雪娜2
(1.河北省礦井災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 三河 065201;2.華北科技學(xué)院 安全工程學(xué)院,北京東燕郊 101601)
介紹了煤層瓦斯抽采技術(shù)現(xiàn)狀,將目前瓦斯抽采封孔技術(shù)分為非帶壓封孔、“兩堵一注”帶壓封孔和二次封孔3大類(lèi),討論了各類(lèi)封孔工藝的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。分析結(jié)果表明:沒(méi)有一種封孔技術(shù)能夠適用所有煤層瓦斯抽采條件,應(yīng)結(jié)合不同的煤層瓦斯抽采需求,研發(fā)操作簡(jiǎn)單高效、裝置成本低廉、密封效果可靠的技術(shù)與裝置,以提高煤層瓦斯的抽采濃度與效率。
瓦斯抽采;非帶壓封孔;“兩堵一注”帶壓封孔;二次封孔;技術(shù)現(xiàn)狀
隨著開(kāi)采深度的增加,煤層瓦斯壓力和瓦斯含量逐漸增大,地質(zhì)構(gòu)造條件也越來(lái)越復(fù)雜惡化,使得瓦斯災(zāi)害日趨嚴(yán)重。此外,煤礦瓦斯直接排放到大氣中,可引起溫室效應(yīng),其作用效果是二氧化碳的25倍[1]。除上述危害方面外,瓦斯也是一種清潔能源。如果能夠?qū)ΦV井瓦斯進(jìn)行有效抽采利用,不僅可以有效地防治瓦斯災(zāi)害,也將會(huì)極大地緩解我國(guó)能源緊缺的局勢(shì)。目前我國(guó)煤層瓦斯面臨的主要問(wèn)題是抽采濃度低、濃度值衰減過(guò)快,其原因除大部分被抽采煤層透氣性差、裂隙不發(fā)育外,最重要的是封孔不嚴(yán),封孔質(zhì)量不理想。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)煤層瓦斯抽采封孔技術(shù)進(jìn)行了大量研究,按封孔方式大致分為三類(lèi):非帶壓封孔、“兩堵一注”帶壓封孔和二次封孔。非帶壓封孔包括機(jī)械式封孔器封孔、水泥漿封孔和高分子發(fā)泡材料封孔等;“兩堵一注”帶壓封孔包括有機(jī)—無(wú)機(jī)材料組合封孔、賽瑞壓注式封孔、囊袋式封孔、“強(qiáng)弱強(qiáng)”封孔和氣囊延時(shí)膨脹帶壓注漿封孔等;二次封孔可分為聚氨酯二次封孔和囊袋式二次封孔。
1.1 機(jī)械式封孔
機(jī)械式封孔一般使用可以重復(fù)利用的封孔器密封煤層瓦斯抽采鉆孔,主要有機(jī)械彈性膨脹體封孔器、水力膨脹式封孔器、充氣式封孔器。水力膨脹式封孔器和充氣式封孔器在使用過(guò)程中需要另外專(zhuān)門(mén)敷設(shè)一條水管或氣管,使得工作量加大,并且會(huì)使裝置重量增大,操作不便。因此目前使用比較普遍的是機(jī)械彈性膨脹體封孔器,利用留在鉆孔外面的機(jī)械機(jī)構(gòu)使得內(nèi)外管相對(duì)運(yùn)動(dòng),擠壓封孔器前端的橡膠可膨脹圈,使之在徑向方向膨脹進(jìn)而將鉆孔嚴(yán)密封堵[2]。這種封孔方法適用于巖柱比較完整致密的地質(zhì)條件,優(yōu)點(diǎn)是封孔工藝操作過(guò)程簡(jiǎn)單,封孔器可以重復(fù)多次使用,能夠應(yīng)用在短時(shí)間內(nèi)的快速封孔。機(jī)械彈性膨脹體封孔器在平頂山礦區(qū)四礦等地進(jìn)行瓦斯抽放效果測(cè)驗(yàn),對(duì)較淺鉆孔封孔質(zhì)量良好,能有效降低工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?,?shí)現(xiàn)高效高產(chǎn),取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。缺點(diǎn)是該封孔技術(shù)不適用于松軟破碎煤巖鉆孔和深度較大鉆孔,封孔距離短,封孔質(zhì)量差,利用單純的封孔器不能有效地封堵煤巖裂隙,瓦斯抽采效率低下,不能保證長(zhǎng)效的封孔效果,適用于采掘工作面臨時(shí)瓦斯抽采封孔。
1.2 水泥漿封孔
水泥漿封孔一般用于鉆孔長(zhǎng)度較長(zhǎng)、傾角較大的情況,對(duì)近水平、緩傾斜煤層鉆孔,水泥漿靠自然下沉凝固,容易形成月牙形的孔隙,不能完全侵入煤巖裂隙,造成封孔不嚴(yán)實(shí)[3-4]。為避免水泥漿凝固后收縮,常在水泥中添加膨脹劑制成膨脹不收縮水泥封孔材料,這種材料初凝后發(fā)生體積膨脹一方面能使鉆孔周?chē)牧严兜玫匠涮?,封堵開(kāi)孔時(shí)形成的孔裂隙漏氣通道;另一方面能夠?qū)︺@孔封孔段形成支撐作用,保證鉆孔穩(wěn)定,鉆孔周?chē)粫?huì)在后期產(chǎn)生新的漏氣通道,避免后期鉆孔漏氣。王莊煤礦8101工作面分別使用水泥漿與化學(xué)材料封孔,結(jié)果表明膨脹不收縮水泥強(qiáng)度、氣密性明顯優(yōu)于化學(xué)材料,比化學(xué)材料具有更好的封孔效果,但是由于其封孔質(zhì)量總體較差,目前已被逐步淘汰。
1.3 高分子發(fā)泡材料封孔工藝
高分子發(fā)泡材料封孔使用A,B雙組份高分子有機(jī)材料,在封孔時(shí)通過(guò)A,B兩種組分材料混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)膨脹而填充抽采鉆孔裂隙。高分子發(fā)泡材料固化后具有可塑性,受到微小壓力時(shí)不易變形,與煤巖體牢固粘結(jié),操作過(guò)程簡(jiǎn)單,封孔時(shí)間快,早強(qiáng)性好;但這種材料難以抵抗煤層在地應(yīng)力采掘活動(dòng)干擾下產(chǎn)生的蠕變,其抗壓能力有限,不能對(duì)鉆孔周?chē)纬捎行У闹ёo(hù)作用[5]。高分子發(fā)泡材料封孔工藝主要有壓注法和卷纏法兩種,前一種方法由于操作過(guò)程繁瑣、封孔設(shè)備難以清洗而沒(méi)有普遍使用;后一種方法一般將雙組分混合好后均勻倒撒在大的麻布或者棉紗上,一邊倒一邊裹纏在抽采管上,并且迅速送入鉆孔內(nèi)即完成封孔工作。與壓注法相比,卷纏法具有操作簡(jiǎn)單、封孔速度快的優(yōu)點(diǎn)。高分子發(fā)泡材料在鶴壁八礦進(jìn)行了實(shí)際使用,與原有工藝對(duì)比,瓦斯抽放濃度平均提高4倍,瓦斯流量提高2.5~4倍,最高達(dá)到近8倍,極大地提高了工作面瓦斯抽采率。但封孔準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng),操作過(guò)程中A、B組分浪費(fèi)嚴(yán)重,并且封孔成功率低。此外,此工藝是敞開(kāi)式操作,容易出現(xiàn)封孔材料未進(jìn)入鉆孔便流出鉆孔的現(xiàn)象,操作過(guò)程中人員可能接觸到料液危及人身健康。為此,相關(guān)人員研發(fā)高分子有機(jī)材料子母袋,既能保證封孔質(zhì)量、節(jié)約封孔材料,又能防止料液損害人體健康;但是子母袋存在鉆孔較淺或塌孔時(shí),封孔材料快速膨脹而造成封孔失敗的問(wèn)題。高分子發(fā)泡材料在前幾年較廣泛使用,由于近年來(lái)對(duì)封孔質(zhì)量要求更高,高分子發(fā)泡材料封孔技術(shù)已逐步被“兩堵一注”封孔技術(shù)、二次封孔技術(shù)取代。
2.1 有機(jī)—無(wú)機(jī)材料組合封孔
有機(jī)—無(wú)機(jī)材料組合封孔如圖1所示,它是對(duì)單一使用有機(jī)或無(wú)機(jī)材料封孔工藝的改進(jìn)創(chuàng)新。有機(jī)材料是通過(guò)A,B雙組份按一定比例混合反應(yīng)發(fā)泡膨脹封堵鉆孔裂隙,固化速度快且封孔工藝簡(jiǎn)單[6],但有機(jī)材料發(fā)泡后內(nèi)部產(chǎn)生孔隙較大的蜂窩多孔狀結(jié)構(gòu),形成相互導(dǎo)通的腔體陣列,有機(jī)材料與鉆孔壁的結(jié)合面不穩(wěn)定,會(huì)在材料與孔壁之間形成漏氣通道[7]。利用無(wú)機(jī)材料比如水泥漿封孔時(shí),由于材料分子較小,與煤層有很好的親和力,比較容易進(jìn)入并充填孔壁裂隙且改變煤層結(jié)構(gòu),能夠提高煤體的抗壓強(qiáng)度,對(duì)煤體產(chǎn)生加固作用?;茨现x一礦分別使用有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和有機(jī)—無(wú)機(jī)材料組合封孔,結(jié)果表明:有機(jī)—無(wú)機(jī)材料組合封孔比單獨(dú)使用有機(jī)材料或無(wú)機(jī)材料時(shí)的封孔效果好,瓦斯抽采濃度達(dá)85%,實(shí)現(xiàn)瓦斯氣體高濃度抽采。但是在使用過(guò)程中,水泥漿凝固后會(huì)與煤壁之間形成一層黏結(jié)層,且黏結(jié)層與鉆孔壁會(huì)產(chǎn)生裂隙,兩者容易分離,使得結(jié)合面滲透性變差。因此通過(guò)有機(jī)材料與無(wú)機(jī)材料組合,能夠克服各自單獨(dú)使用時(shí)的缺點(diǎn),既能充填原有裂隙又能防止產(chǎn)生新的漏氣通道,從而有效提高瓦斯抽采濃度與效率。
圖1 有機(jī)—無(wú)機(jī)材料組合封孔工藝[8]
2.2 賽瑞封孔劑帶壓封孔
賽瑞封孔劑屬于聚氨酯類(lèi)高分子聚合材料,是在聚氨酯材料中加入微膨脹顆粒,從而增加其膨脹性與滲透性,比聚氨酯材料具有更強(qiáng)的可塑性與抗壓強(qiáng)度,能夠與鉆孔壁緊密粘結(jié)[9],形成良好的致密效果,能夠有效封堵鉆孔微裂隙。賽瑞封孔劑通過(guò)黑白雙料以一定的比例混合反應(yīng)膨脹來(lái)封堵鉆孔裂隙,現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)可以通過(guò)調(diào)整混合比例控制發(fā)泡時(shí)間與發(fā)泡倍數(shù)[10]。賽瑞封孔劑帶壓封孔時(shí)將賽瑞封孔劑涂抹在棉紗上使其在鉆孔兩端形成封堵段,然后利用用手動(dòng)注漿泵將賽瑞封孔劑壓入密閉空間。該封孔工藝的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)帶壓注漿使?jié){液更好的滲入鉆孔周?chē)严?。冀中能源張礦集團(tuán)宣東二號(hào)煤礦原先使用封孔器或水泥漿封孔,瓦斯抽采濃度在23%以下,當(dāng)使用賽瑞封孔劑封孔時(shí),瓦斯抽采濃度達(dá)到45%~80%,賽瑞封孔劑帶壓封孔技術(shù)比原封孔技術(shù)瓦斯抽采濃度平均提高40%左右,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。但是賽瑞封孔劑固化后不能保持柔性狀態(tài),難以抵抗采動(dòng)影響產(chǎn)生的鉆孔變形,后期容易產(chǎn)生漏氣通道。此外,賽瑞封孔劑封孔時(shí)操作過(guò)程復(fù)雜,而且壓注賽瑞封孔材料的設(shè)備難以清洗干凈,收尾工作繁瑣、工作量大,敞開(kāi)式操作容易危害操作人員身體健康。
2.3 囊袋式封孔技術(shù)
囊袋式封孔工藝如圖3所示,封孔時(shí)使用一個(gè)預(yù)先制好的成品囊袋,囊袋中有注漿閥,中間有爆破閥,利用高壓泵向囊袋注入水泥漿封堵圍巖漏氣通道并且能減緩鉆孔變形速度,減小封孔段巖體的透氣性。囊袋式封孔比聚氨酯具有更強(qiáng)的支護(hù)作用,能夠?qū)崿F(xiàn)任意角度的注漿且封堵效果良好[11];現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單封孔方便,操作過(guò)程節(jié)省時(shí)間,瓦斯抽采濃度高。囊袋式注漿封孔工藝在平煤集團(tuán)十礦、山西潞安集團(tuán)煤礦等實(shí)際使用,無(wú)論順層鉆孔還是穿層鉆孔瓦斯抽采濃度都在60%以上,而且后期衰減速度慢,明顯改善利用原有工藝時(shí)鉆孔漏氣問(wèn)題。但是,使用囊袋封孔時(shí)存在操作不可靠性的問(wèn)題,注漿閥或爆破閥容易失靈造成封孔失敗,爆破閥的爆破壓力與囊袋的膨脹程度難以準(zhǔn)確計(jì)算,在現(xiàn)場(chǎng)操作中容易出現(xiàn)誤差使囊袋不能根據(jù)地質(zhì)條件完全膨脹緊密封堵鉆孔周?chē)严叮夷掖饪淄戤吅箅y以再次回收利用,造成材料浪費(fèi)。此外,這種工藝不適用于具有較豐富的裂隙和縫隙的煤層卸壓帶。
圖2 囊袋式注漿封孔工藝示意圖[12]
2.4 “強(qiáng)弱強(qiáng)”封孔技術(shù)
“強(qiáng)弱強(qiáng)”封孔工藝如圖3所示,它是對(duì)單一注漿封孔技術(shù)的改進(jìn)和完善,該工藝選用高強(qiáng)度的PD漿液、弱強(qiáng)度的果凍狀膠體,以及高強(qiáng)度的吸水高分子材料對(duì)鉆孔進(jìn)行三層封堵,漿液在煤體孔隙裂隙中形成的致密固化體能增加煤體強(qiáng)度從而減小煤體滲透性?!皬?qiáng)弱強(qiáng)”封孔工藝在常村礦進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用,采用“強(qiáng)弱強(qiáng)”帶壓封孔技術(shù)密封鉆孔的抽采體積分?jǐn)?shù)為61%~64%,而采用傳統(tǒng)的聚氨酯封孔技術(shù)鉆孔瓦斯抽采體積分?jǐn)?shù)為26%~30%,“強(qiáng)弱強(qiáng)”帶壓封孔技術(shù)有效的提高了瓦斯抽采濃度,提升了礦井瓦斯抽采率。
但是“強(qiáng)弱強(qiáng)”帶壓封孔分為靜態(tài)封孔階段和動(dòng)態(tài)封孔階段兩個(gè)過(guò)程,靜態(tài)階段又分為兩次注漿[13]使得其封孔過(guò)程比較繁瑣,封孔裝置連接復(fù)雜,操作過(guò)程時(shí)間長(zhǎng),在提高瓦斯抽采封孔效率方面處于劣勢(shì)。此外,注漿材料成本較高,制備繁瑣,市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)不方便,在現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中三種注漿材料容易混淆?!皬?qiáng)弱強(qiáng)”封孔技術(shù)由于其封孔材料的優(yōu)越性能夠適用于各種地質(zhì)條件的煤層瓦斯抽采鉆孔封孔。
圖3 “強(qiáng)弱強(qiáng)”封孔示意圖[13]
2.5 氣囊延時(shí)膨脹帶壓注漿封孔技術(shù)
氣囊延時(shí)膨脹帶壓注漿封孔時(shí)利用兩端氣密性良好的氣囊封堵鉆孔兩端形成密閉空間,氣囊由內(nèi)外兩層組成,內(nèi)層由氣密性良好的優(yōu)質(zhì)橡膠制成,外層為具有一定延展性的螺紋布套,且氣囊側(cè)邊裝有單向針閥。氣囊中提前加入藥劑送入鉆孔后藥劑與水反應(yīng)膨脹封堵鉆孔周?chē)严?,藥劑由發(fā)氣成分和延時(shí)成分組成,能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求調(diào)整藥劑的反應(yīng)時(shí)間,保證了操作的可靠性,而且封孔藥劑成本低廉、無(wú)毒且不會(huì)污染環(huán)境;氣囊延時(shí)膨脹帶壓注漿封孔時(shí)向密閉空間注入SNZQ-P型無(wú)機(jī)封孔材料,該材料能夠高水灰比的情況下快速凝固,且固化后致密性良好,形成高強(qiáng)度致密體。此外材料具有良好的流動(dòng)性和滲透性,可以使材料克服鉆孔裂隙內(nèi)的阻力快速填充裂隙,充分覆蓋鉆孔周?chē)乃蓜?dòng)圈。無(wú)機(jī)材料凝固后強(qiáng)度可以為鉆孔提供有效支撐應(yīng)力,避免鉆孔圍巖因應(yīng)力擾動(dòng)而產(chǎn)生裂隙。因此,注漿材料的優(yōu)越性能有效提高鉆孔封堵效率。氣囊延時(shí)膨脹帶壓封孔技術(shù)在神華寧煤集團(tuán)汝箕溝煤礦、國(guó)投河南新能開(kāi)發(fā)有限公司王行莊煤礦等推廣使用,瓦斯抽采濃度比原有工藝提高近50~60%,且瓦斯抽采濃度衰減速度明顯降低,瓦斯抽采周期明顯延長(zhǎng)。但是氣囊延時(shí)對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性差,操作過(guò)程瓦斯抽采鉆孔需要提前準(zhǔn)確計(jì)算合適的封孔深度、封孔長(zhǎng)度、封孔半徑和注漿壓力等相關(guān)參數(shù),否則就會(huì)影響瓦斯抽采濃度。
3.1 聚氨酯—粉料二次封孔工藝
聚氨酯—粉料二次封孔工藝如圖4所示,它是對(duì)聚氨酯一次封孔的改進(jìn),分為兩個(gè)階段進(jìn)行,第一階段利用聚氨酯封堵鉆孔中部,鉆孔口利用速凝水泥封堵,第二階段是在抽采一段時(shí)間后瓦斯抽采濃度下降利用風(fēng)壓將微細(xì)粉料吹入鉆孔。第一階段使用的速凝水泥能迅速封堵孔口并且對(duì)鉆孔孔口形成一定力的支撐,防止塌孔現(xiàn)象發(fā)生。第二階段使用的微細(xì)粉料能夠在抽采負(fù)壓作用下高效的滲入鉆孔裂隙中,增加裂隙內(nèi)氣體的流動(dòng)阻力,封堵外部空氣進(jìn)入鉆孔的通道。因此,聚氨酯—粉料二次封孔技術(shù)具有良好的封孔效果,能夠有效減小后期瓦斯?jié)舛人p速度,有效延長(zhǎng)瓦斯抽采時(shí)間;適用于各類(lèi)變質(zhì)程度的煤層鉆孔,有較強(qiáng)的實(shí)用性與適應(yīng)性,聚氨酯—粉料二次封孔工藝在山西晉城煤業(yè)集團(tuán)公司寺河礦實(shí)際使用,實(shí)施了第一次封孔后試驗(yàn)鉆孔瓦斯?jié)舛仍陔S后的20天內(nèi)逐漸下降,實(shí)施二次封孔后瓦斯抽采濃度明顯回升,第二次封孔比第一次封孔瓦斯?jié)舛忍岣呒s25%~50%,能夠持續(xù)40~50天,封孔質(zhì)量明顯提高。但是封孔過(guò)程繁瑣復(fù)雜,人工影響因素多,操作時(shí)間較長(zhǎng)且封孔成本高。
圖4 聚氨酯—粉料二次封孔示意圖[14]
3.2 囊袋二次封孔工藝
囊袋式二次封孔使用三個(gè)囊袋進(jìn)行鉆孔封堵,囊袋內(nèi)部設(shè)置有單向逆止閥,如圖5所示,第二三囊袋之間設(shè)置有爆破閥,第一二囊袋之間設(shè)置有二次注漿管。這種封孔方法適應(yīng)性比較強(qiáng),能夠適應(yīng)松軟煤層中的順層鉆孔、穿層鉆孔等各種瓦斯抽采鉆孔。此外,囊袋二次封孔方法能夠?qū)崿F(xiàn)定點(diǎn)定長(zhǎng)度封孔[15],無(wú)論是初次封孔還是二次封孔,均可以利用注漿泵來(lái)方便實(shí)現(xiàn),初次封孔使用膨脹水泥來(lái)使囊袋膨脹。與單一囊袋一次封孔相比,本裝置實(shí)現(xiàn)了一次封孔和二次封孔的一體化操作,優(yōu)化了封孔工藝和處置后期漏氣有效封堵鉆孔裂隙,很大程度的提高了瓦斯抽采濃度。義安礦利用囊袋式二次封孔技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)使用,結(jié)果表明:囊袋式二次封孔法鉆孔瓦斯平均濃度明顯高于聚氨酯封孔法鉆孔瓦斯平均濃度,抽采近三個(gè)月,聚氨酯封孔法鉆孔平均濃度僅在一個(gè)月抽采時(shí)間內(nèi)就降低到了25%以下,且隨著時(shí)間的變化,平均濃度持續(xù)下降,而囊袋式二次封孔法鉆孔瓦斯平均濃度基本都在25%以上。但是本工藝的缺點(diǎn)在于不好掌握囊袋的膨脹程度,沒(méi)有返漿提示,只能在操作過(guò)程中憑經(jīng)驗(yàn)把握,造成囊袋膨脹程度的不確定性,而且操作過(guò)程比較繁瑣,封孔持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),成本比一般工藝高很多,不適用于礦區(qū)普遍使用。
圖5 囊袋式二次封孔示意圖[15]
(1) 煤層瓦斯抽采效果不理想的主要原因之一是封孔質(zhì)量不好,瓦斯抽采封孔技術(shù)主要分為非帶壓封孔,“兩堵一注”帶壓封孔和二次封孔。
(2) 非帶壓封孔操作過(guò)程簡(jiǎn)單,封孔速率高,能在較短時(shí)間內(nèi)快速完成封孔工作,但是封孔距離較短,封孔質(zhì)量差,瓦斯抽采濃度較低,且后期瓦斯?jié)舛人p速度較大。
(3) “兩堵一注”帶壓封孔封孔工藝復(fù)雜,對(duì)操作人員技術(shù)要求高,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng),封孔效果好,有效改善瓦斯抽放鉆孔漏氣問(wèn)題,提高瓦斯抽采濃度。
(4) 二次封孔操作過(guò)程繁瑣,封孔所需時(shí)間較長(zhǎng),封孔成本高,封孔質(zhì)量較高,能有效解決后期瓦斯?jié)舛人p問(wèn)題,適用于封堵各類(lèi)地質(zhì)條件瓦斯抽采鉆孔。
(5) 由于煤層鉆孔封孔條件的復(fù)雜性和多樣性,沒(méi)有哪一種封孔技術(shù)既能在高效率低成本條件下保證封孔質(zhì)量,又能適用于所有類(lèi)型的瓦斯抽采鉆孔,研制適用于不同鉆孔條件的系列化封孔裝置是目前封孔技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展趨勢(shì)。
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Analysis of the present situation of hole sealing technology for coal seam gas drainage
CHEN Xue-xi1,2,LIU Zhi-qiang2,TUO Xue-na2
(1.KeyLaboratoryofCoalMineDisasterPreventionandControlinHebei,Sanhe,065201,China;2.SafetyEngineeringCollege,NorthChinaInstituteofScienceandTechnology,Yanjiao,101601,China)
The paper introduces the present situation of coal seam gas extraction technology,the current gas extraction hole sealing technology is divided into three categories as non-pressure hole sealing、“two stuck one note” with pressure hole sealing and twice hole sealing,discussing the advantages and disadvantages of all kinds of hole sealing process and suitable conditions. The results show that there isn’t a hole sealing technique that can apply to all gas extraction condition.It should be combined with different extraction demand to research the technology and equipment with simple and efficient operation,low installation cost and reliable sealing effect,in order to improve the extraction concentration and efficienly of the coal seam gas.
gas extraction; non-pressure hole sealing; “Two stuck a note” with pressure hole sealing; twice hole sealing;the present situation of hole sealing technology
2016-03-03
中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(3142015020,3142015135,3142014110)
陳學(xué)習(xí)(1972-),男,江蘇徐州人,博士,教授,華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院副院長(zhǎng),主要從事煤礦瓦斯、粉塵防治方面的研究工作。E-mail:1797810466@qq.com
TD712
A
1672-7169(2016)03-0001-06