煤層瓦斯抽采失效鉆孔管底二次注漿技術(shù)探究

摘要：改革開放至今，已經(jīng)走過了四十多個春秋，我們國家的發(fā)展可以用“日新月異”和“突飛猛進(jìn)”八個字來形容，尤其是在新時代的大背景之下，越來越多的行業(yè)獲得了長足的發(fā)展， 越來越多的企業(yè)在不斷的革新當(dāng)中，為了能夠?qū)⑹с@孔漏氣所造成的抽采瓦斯?jié)舛冉档偷葐栴}妥善的解決，提出了對失效狀況進(jìn)行二次注漿的方法。因此，本篇文章主要對煤礦瓦斯抽采失效鉆孔管底二次注漿技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，希望能夠為相關(guān)工作人員起到一個參考與幫助。

關(guān)鍵詞：煤層瓦斯抽采;失效;鉆孔管底;二次注漿技術(shù);

鉆孔漏氣屬于技術(shù)難題，備受人們的關(guān)注與重視，相關(guān)工作人員也在不斷的努力研究與鉆研，想盡辦法要將這一問題妥善的解決，二次封孔技術(shù)的出現(xiàn)，給相關(guān)工作人員帶來了新的思路，伴隨著時間的不斷推移，科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)出了高速的發(fā)展態(tài)勢，國家與相關(guān)部門對失效中二次密封技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，現(xiàn)如今細(xì)料膨脹粉料二次封孔技術(shù)憑借著自身強(qiáng)大的優(yōu)勢與特點(diǎn)，已然得到了廣泛的應(yīng)用，但是其中也有不足之處，就是膨脹粉料的粒徑要求很高，在遭遇水時，會迅速形成塊狀，在具體施工的過程當(dāng)中，固體顆粒想要進(jìn)入到孔壁裂縫當(dāng)中困難較多，所以結(jié)合鉆孔漏氣機(jī)理進(jìn)行分析，抽采失效鉆孔漏氣位置檢測與管底二次注漿提濃技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?；诖?，本文下面主要對煤層瓦斯抽采失效鉆孔管底二次注漿技術(shù)展開深入的探討。

1、二次注漿技術(shù)的主要原理分析

（1）抽采鉆孔漏氣原理

之所以瓦斯抽采鉆孔出現(xiàn)失效問題，主要的原因就是鉆孔漏氣所導(dǎo)致的，在過去，相關(guān)工作人員認(rèn)為鉆孔漏氣就是封孔段密封效果出現(xiàn)了下降問題，所以造成漏氣通道出現(xiàn)。近幾年來，伴隨著研究的不斷深入，對于此項問題有了全新的看法，認(rèn)為鉆孔漏氣的主要形式是由內(nèi)向外，主要包括孔內(nèi)漏氣和孔外漏氣兩種最主要的方式，其中孔內(nèi)漏氣的主要通道包括封孔材料自身孔隙以及發(fā)生收縮后的縫隙;孔外漏氣主要是巷道煤壁破碎之后，所產(chǎn)生的縫隙。在進(jìn)行瓦斯抽采的過程當(dāng)中，外觀底部的抽采負(fù)壓極有可能會造成鉆孔內(nèi)部與外部的壓差出現(xiàn)，外部的空氣就會迅速通過壓差所提供的裂縫，進(jìn)入到鉆孔內(nèi)部，對瓦斯抽采的濃度產(chǎn)生極大的影響，造成其下降。

其次，孔外周圍裂縫的發(fā)育。當(dāng)瓦斯抽采鉆孔施工在展開的過程當(dāng)中，極有可能會對鉆孔周圍巖煤體產(chǎn)生不同程度的影響，造成出現(xiàn)損傷問題，圍巖應(yīng)力在平衡力受到破壞的情況之下，就會迅速展開重新分布。鉆孔附近軸向形成泄壓帶、應(yīng)力集中帶等。徑向出現(xiàn)斷裂區(qū)域。在正常的情況之下，卸壓帶裂縫發(fā)育非常的明顯，與封孔長度之間都有著緊密的聯(lián)系和關(guān)系，在二次注漿封孔的過程當(dāng)中，需要對這些裂縫進(jìn)行認(rèn)真的處理，這樣才能夠幫助抽采瓦斯的濃度大幅度的提高。

最后，對孔內(nèi)漏氣分析。之所以會出現(xiàn)孔內(nèi)漏氣問題，主要就是因為第一次封孔材料收縮失效所造成的。

（2）管底二次注漿提濃技術(shù)

漏氣位置的檢測原理。按照鉆孔軸向裂縫分布的主要特點(diǎn)進(jìn)行研究，具有科學(xué)性與合理性的軸向封孔長度，應(yīng)該完全覆蓋泄壓帶和與峰后應(yīng)力集中帶，徑向封孔深度在正常的情況之下，會>鉆孔卸壓區(qū)的半徑，以此來讓封孔的長度覆蓋鉆孔裂縫范圍。通過對封孔長度進(jìn)行確定，就能夠大量的匯集與地質(zhì)相關(guān)的參數(shù)方式，再按照經(jīng)驗方式進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，但是據(jù)了解，這樣的計算方法最終的結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性，為了能夠更加準(zhǔn)確的確定鉆孔位置的實(shí)際參數(shù)，可以借用抽氣筒和光學(xué)瓦檢測儀，有效的提高封孔位置參數(shù)的準(zhǔn)確性，并且對不同深度、不同位置的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行分階段的檢測。瓦斯抽采鉆孔，在正常情況之下，都是由里向外進(jìn)行流動的，瓦斯純流量保持一定的基礎(chǔ)之上，孔內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊母叩蜁艿铰┤肟諝馑绊?。通過對濃度的變化進(jìn)行分析，最終得出鉆孔漏氣的主要區(qū)域，確定鉆孔需要二次封堵注漿的主要位置和實(shí)際的長度。

2、二次注漿提升裝備

（1）裝置構(gòu)造以及相關(guān)的尺寸

鉆孔漏氣位置檢測和管底二次注漿提濃專業(yè)設(shè)備，主要具有兩個功能，其一：即使面對不同的鉆孔位置，也能夠?qū)ν咚節(jié)舛冗M(jìn)行準(zhǔn)確的檢測。其二：可以對瓦斯抽采失效鉆孔位置進(jìn)行精準(zhǔn)的注漿工作。裝置主要是由雙通道連接管、封孔氣囊等各部分組合而成，每個部分之間都通過螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的連接，配套專業(yè)設(shè)備與主要的材料包括：抽氣筒、光學(xué)瓦檢測儀等等。

（2）材料性能的試驗

注漿材料是否具有密封性與鉆孔注漿的實(shí)際效果之間有著緊密的聯(lián)系，所以相關(guān)的注漿材料的強(qiáng)度一定要高，在封堵段凝固之后可以抵抗鉆孔變形的作用和能力。不僅如此，還需要具有一定的流動性，在壓力作用的影響之下，深入到鉆孔為巖體細(xì)微的裂縫當(dāng)中去。通過站在裝備的主要特點(diǎn)、工程的實(shí)際情況、經(jīng)濟(jì)角度等各個方面進(jìn)行深入的分析，對所應(yīng)用的瓦斯封孔材料其性能、外加劑等都需要進(jìn)行科學(xué)的試驗，保證其可以將自己的作用全部發(fā)揮出來，滿足工作要求。結(jié)束語：

總之，通過對鉆孔漏氣原理進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，發(fā)現(xiàn)鉆孔內(nèi)外漏氣情況是由多種因素所造成和導(dǎo)致的，需要對瓦斯抽采低濃度位置進(jìn)行專業(yè)的注漿處理。瓦斯抽采時效鉆孔漏氣位置檢測以及管底二次注漿提濃技術(shù)，將自己的作用全部發(fā)揮出來，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)注漿的理念和工作效果。經(jīng)過相關(guān)工作人員大量的實(shí)驗之后發(fā)現(xiàn)，注漿之后的鉆孔提濃效果非常的明顯，幫助瓦斯抽采能力快速恢復(fù)到了正常的狀態(tài)當(dāng)中，同時，試驗孔被注漿之后，附近鉆孔瓦斯抽采的濃度也隨之提高了很多，為瓦斯抽采工作有效、順利的進(jìn)行打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者簡介：葛光俊，1990年6月，性別：男，民族：漢，籍貫（省市）：貴州仁懷，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向或從事工作：煤礦安全監(jiān)管