煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法（精选6篇）
篇1：煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法
煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法
申请号/专利号： 201210304338
本发明公开了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法，包括如下步骤：１）依次将装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅰ、装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅰ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅱ塞入抽采钻孔内至封孔深度位置；２）待挡板发泡材料和填充发泡材料发泡成型固化后，将瓦斯抽采管连入抽采系统中，检验抽采钻孔是否漏气；３）若抽采钻孔漏气，再往抽采钻孔内依次塞入装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅱ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅲ，直至抽采钻孔不漏气。本发明解决了以往抽采钻孔封孔完成后出现漏气而无法重复封孔的难题，能确保抽采钻孔不漏气，并且封孔深度和长度能根据实际需要进行任意调节，能够满足煤矿井下各类瓦斯抽采钻孔封孔。
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2012年08月24日 2012年11月21日中煤科工集团重庆研究院 重庆市九龙坡区二郎科技新城科城路6号 胡千庭;张志刚;周厚权;杨利平;马代辉;王建伟;申凯;王小朋 北京同恒源知识产权代理有限公司 赵荣之 发明专利 E21B33/10
篇2：煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法
第一条 为提高封孔、测孔质量，保证瓦斯抽采钻孔抽采效果，特下发本补充管理规定。
第二条 生产科提供的岩巷卸压带为0.75m，但为提高穿层钻孔抽采效果，要求穿层钻孔封孔深度不得小于15m，若钻孔见煤点小于15m，则封孔至煤岩交界处。未按照要求进行封孔作业的，对责任人罚款200元/次，对分管队长罚款100元/次。
第三条 所有钻孔注浆结束后两天内必须进行实名制现场挂牌管理，钻孔现场牌板上的必须包含成孔日期、孔深、封孔时间、封孔负责人等信息；未按照要求钻孔现场挂牌管理的，对责任人、分管技术员和分管队长各罚款50元/处。
第四条 责任区队必须完善钻孔施工台账封孔部分，台账内容包括钻孔成孔日期、孔深、见煤岩情况、封孔时间、封孔责任人、注浆量等信息。未完善台账封孔部分的，对分管技术员罚款100元/次，台账数据不完善的，对分管技术员罚款20元/处。
第五条 瓦斯抽采钻孔封孔方式只有两种，永久封孔方式为“两堵一注法”，临时封孔方式为使用抽注一体式封孔器封孔，未按照要求执行的，对责任人罚款100元/次。
第六条 钻孔封孔出现异常（人为原因造成注浆管吸气、煤壁漏气、钻孔注浆堵塞引起的流量小等），对责任人按照不规范进行考核。
第七条 抽采主管、干管、支管及抽采钻场每周至少测定1次抽采参数，包括负压、流量、浓度等参数；抽采钻场指单独抽采硐室、掘进迎头抽采钻孔和高位裂隙钻场等。
第八条 抽采时间6个月内的穿层钻孔，每半月必须测定一次钻孔单孔浓度和负压及组流量和浓度，6个月以上的穿层钻孔单孔参数不再测量，每月只测定组抽采钻孔参数。
第九条 抽采时间2个月内的顺层钻孔，每半月必须测定一次钻孔单孔浓度、组钻孔负压、流量和浓度，2～6个月的顺层钻孔每月测定一次钻孔单孔浓度、负压及组流量和浓度，6个月以上的抽采钻孔单孔参数不再测量，每月只测定组抽采钻孔参数。
第十条 违反本规定第七至九条规定的，对责任人和分管队长各罚款100元/次，对一个月内连续出现两次未按照要求执行的责任人按照一般“三违”进行考核，对分管队长300元。
第十一条 有瓦斯治理钻场的巷道必须配备瓦斯量程为0～100%的光学瓦斯鉴定器和高负压管道瓦斯取样器，瓦斯抽采钻孔施工结束后2个小时内，通风队瓦斯检查工必须测定孔口浓度、始抽浓度和在抽浓度，并填写到验收单、钻孔施工原始瓦斯记录本和牌板上，否则对责任人罚款50元/次。
第十二条 每天视频拔钻总数不得超过钻孔施工总数的30%，否则每超1个钻孔，对通风队瓦斯检查班分管副队长罚款30元/孔，对通风队队长罚款20元/孔；对抽放队分管队长罚款20元/孔，对抽放队队长罚款10元/孔。
第十三条 责任区队必须对抽采时间6个月内的钻孔的抽采参数进行分析，对钻孔瓦斯浓度、负压和流量异常的情况进行分析，根据分析结果采取处理措施，并在每月29日前将分析总结和处理措施报送防突科分管人员处。未对抽采参数进行分析，对分管技术员罚款100元/次，报送分析总结和处理措施迟报的，对分管技术员罚款50元/天。
第十四条 本规定自10月26日执行。
篇3：煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术
1 我国煤矿瓦斯抽采技术的发展历程
煤矿瓦斯抽采技术在我国已经历经多年的探索和研究, 从50年代的高透气性煤层瓦斯抽采、邻近层卸压瓦斯抽采, 到60年代开始的低透气性煤层强化抽采, 再到80年代开始的综合抽采瓦斯阶段。随着抽采技术的发展和提高, 其使用性和针对性越来越强。我国煤矿分布广, 煤层赋存条件复杂, 大多属于低透气性煤矿层, 这是阻碍我国煤矿安全生产和引发瓦斯事故的重要因素之一。一直以来, 我们不断地深入研究适合低透气性高瓦斯含量煤层的瓦斯抽采技术。这种煤层坚固性差, 钻孔难以成型, 即便打出的钻孔符合要求, 在抽放过程中也很容易发生塌孔和喷孔现象, 因此要求的钻孔技术和钻孔设备的专业性非常高。总体来说, 应主要从两个方面来把握: (1) 钻孔设计时要着重考虑地质特征, 适量增加钻孔的数量和抽放的时间, 这样可以增加钻孔钻进煤层的深度和防范单个钻孔塌孔的现象。 (2) 从技术手段上增加煤层的透气性, 提高瓦斯抽采的数量和浓度, 这是低透气性煤层瓦斯抽采中应着重研究的因素。
2 目前我国常见的煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术
随着瓦斯抽采技术的发展和提高, 其使用性和针对性越来越强, 对于煤层不同的特性、不同的结构、不同的透气性应有选择地使用不同的瓦斯抽采技术。具体来说目前我国常见的煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术有:高位瓦斯抽采钻孔、顺层长钻孔瓦斯抽采、穿层钻孔瓦斯抽采等, 应根据煤层的赋存状况和巷道挖掘的走向合理确定钻孔的布置方式。
2.1 高位瓦斯抽采钻孔施工技术
这种技术的理论基础是卸压抽采, 即在采动煤层之前在煤层上方位置打好井筒, 随着煤层的开采井筒周围出现大量裂隙, 这样在压力和风力的作用下, 瓦斯便会向上运移。而高位瓦斯抽采钻孔是在矿井回风流所经过的巷道内向煤层顶板岩层钻孔。当煤层采动时, 其内部各个点均会受到应力, 这种应力有大小有方向, 在这种应力场的作用下采空区不断冒落而出现大量裂隙, 同时在抽放负压的作用下, 聚集在拐角上方和回风巷内的大量瓦斯被抽出。这种方法较适用于类似于鹤岗南山煤矿这种因采动影响瓦斯大量涌出, 存有部分采空区的矿区, 同时它对于抽采上方邻近层的瓦斯效果明显。高位瓦斯抽采方式下最佳的高位钻孔布置范围是瓦斯含量高、浓度大的裂隙带的中下部位, 为保证成孔率和钻孔后期的完好, 应将钻孔打在性质稳定的岩层中。对于钻孔孔径的选择应综合考虑地层条件、瓦斯含量、煤层透气性、成本效益等因素, 建议选用长直径的水平长钻孔。目前这类的钻孔孔径型号有四种:113mm、133mm、153mm、193mm。钻孔参数选定好之后要合理安排钻孔的布置形式, 这是决定瓦斯抽取效果的关键因素之一, 应根据顶板岩石的状况和稳定性、工作面的面积、回风巷的走势等情况具体设计钻孔的深度、位置、孔与孔之间的距离、钻孔的形状和类型等。
2.2 顺层长钻孔瓦斯抽采
顺层长钻孔瓦斯抽采技术作为区域性防突措施有利于提高抽采效率、减少局部防突工作量、降低瓦斯涌出量、防范和治理煤与瓦斯突出。为使作业区域的煤层得到有效的瓦斯治理, 顺层长钻孔瓦斯抽采的钻机、钻具和排渣方式的选择都是非常关键的。首先钻机要能满足所需钻孔长度的要求, 要能控制到整个回采的作业面积;钻杆要能承受住因钻孔长度加大而增加的旋转扭距的推动力;钻头要设计成组合型钻头, 这样更加符合顺层长钻孔瓦斯抽采的技术要求, 可以有效地降低和减少喷孔发生频率和次数。排渣方式是整个抽采作业中最为关键的因素, 在考虑到是否能及时、有效地排除孔内钻屑的同时还要确保孔壁的完整, 更为重要的是瓦斯的顺利涌出和排放。
2.3 穿层钻孔瓦斯抽采
就是在煤层的巷道内向邻近的煤层钻孔抽采瓦斯, 可以有效解决顺层抽采时发生的喷孔和塌孔问题, 较适用于透气性较低的松软突出煤层。但在实施过程中要对钻孔有合理的布置、准确计算和保证预抽时间, 并且要在煤层底部打岩巷, 因此成本较高。具体施工时, 要在打好的巷道内每隔平均45米设置一个专门的打钻场, 每一个专用钻场应根据瓦斯含量和浓度、钻场间的间距、煤层透气性等情况确定钻孔的数量, 打好的各个钻孔应呈放射状排列。通常每个钻场打孔的数量不少于10个, 钻孔的深度可在100米至150米之间, 钻孔直径应保持在100毫米以内。
摘要：随着瓦斯抽采技术的发展和提高, 其使用性和针对性越来越强, 对于煤层不同的特性、不同的结构、不同的透气性应有选择地使用不同的瓦斯抽采技术。目前, 我国对瓦斯的抽采除少部分能够在地面施工外, 绝大多数还是要在煤矿井下大量钻孔才能对瓦斯进行有效抽放, 瓦斯抽采技术的选择和钻孔的合理布置都是影响瓦斯抽采效果的关建因素。
关键词：煤矿井下瓦斯抽采,钻孔施工技术,发展历程,现状
参考文献
[1]谢雄刚.顺层钻孔预抽突出煤层瓦斯技术研究[J].煤炭科学技术, 2013.41 (1) :78-81.
篇4：煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法
摘要：为解决潘三煤矿顺层钻孔封孔不严造成消突效果差和CO超标的问题，结合矿井煤层实际情况，提出了一种新封孔工艺瓦斯抽采技术，此项技术包括选择初凝时间可调、流动性强的速凝膨胀封孔剂，带压封孔以及增加封孔长度等措施。经1762（3）综采工作面现场实践证明，顺层钻孔抽采浓度大幅增加，CO超标现象明显减少，封孔效果良好。
关键词：顺层钻孔；封孔；瓦斯抽采
中图分类号：TD712.6文献标志码：B
文章编号：1672-1098（2015）01-0035-04
潘三矿的13煤、11煤等突出危险区综采工作面回采前均采用顺层钻孔预抽消突，因抽采浓度低，合茬抽采后单孔浓度普遍在15%以下，而且衰减后，下降到5%～10%，还经常出现CO达到或超过24×10-6，造成90%以上钻孔间歇性抽采。为尽早实现工作面预抽达标，我矿采取将顺层钻孔施工间距由10 m加密为5 m，甚至25 m，靠增加钻孔量或延长抽采时间提高抽采量。不仅费时费力费财，还因为抽采出现CO存在自然发火重大安全隐患，不能实现快速安全消突。
经分析顺层长钻孔停抽原因，主要是封孔不严，封孔工艺不过关造成钻孔漏气，钻孔在煤层中施工，周围煤体相对比较松软，裂隙发育程度较高，传统封孔工艺很难解决抽采漏气问题[1]。钻孔漏气导致单孔瓦斯浓度衰减快[2]，而且强抽易引起煤体提前氧化，出现CO。为了达到抽采浓度最大化、抽采时间持续化，最终实现采煤工作面快速消突，在1762（3）综采工作面顺层钻孔实施新工艺封孔抽采技术。
1工作面概况
1762（3）工作面标高-640～-584 m，处于13煤突出危险区域，瓦斯原始压力25 MPa，瓦斯含量82 m3/t。轨道顺槽及切眼采用底板巷穿层钻孔掩护，运输顺槽为沿空掘进。工作面走向长度为870 m，倾斜长度为242 m，煤层平均厚度为4m， 工作面内煤层角度6°～11°， 平均为7°。 工作面回采前， 采用顺层长钻孔预抽消突， 分别在轨、 运顺垂直巷帮开孔， 相向施工， 间距10 m，轨顺设计81个，长110 m，为下向顺层孔。运顺设计80个，长140 m，为上向顺层孔（见图1）。
选择1792（3）工作面为比对面，主要是1762（3） 工作面与1792（3）工作面属于同采区同煤层，工作面消突措施相同。
图11762（3）工作面钻孔布置示意图
2创新顺层长钻孔封孔新工艺
封孔新工艺主要特点：选择初凝时间可调，流动性强的速凝膨胀封孔剂；实现带压封孔，注浆压力达到2 MPa，对钻孔周边松散的煤体和裂隙加强密封；增加封孔长度，由12 m加长为14 m，以减少穿层钻孔影响；加强现场组织管理，确保封孔质量。
21封孔材料选择
以往潘三矿顺层长钻孔，采用聚氨酯有机发泡材料作为封孔剂进行封孔。应用实践中发现，抽采效果不够理想。主要表现在，一方面，抽采瓦斯浓度低，抽采效果差，影响了消突效果；另一方面，抽采钻孔CO超标，甚至出现过钻孔发火的现象。
出现这些现象的原因在于，封孔效果差，出现抽采钻孔漏气。而造成聚氨酯封孔漏气的原因在于以下两个方面：一方面，顺层钻孔的孔口段处在巷道的塑性破坏范围内，煤体完整性差，裂隙和节理发育，具有一定的渗透性；另一方面，聚氨酯封孔剂，初凝时间难以调节，封孔长度不易控制，聚氨酯反应速度太快，不能使钻孔周边松散煤体和缝隙得到充分密封[3]。
为了提高顺层钻孔的密封性，需要找到一种新型的封孔材料。新型的封孔材料必须具备以下特点：初凝时间可调，封孔长度容易控制，材料的流动性强，能够渗流到钻孔周围的裂隙中，充分密封钻孔。通过比较多种具有类似这种特性的材料，并经过多次密封试验，最后确定选用JD-WFK-2型速凝膨胀水泥封孔剂，作为新的封孔材料。
该速凝膨胀封孔剂外观为灰色粉末，无毒、无污染、无腐蚀性。将材料按比例1：1兑水施工，制料过程中发生单纯的物理络合反应，反应不剧烈，无明显热量放出，无有毒有害气体生成。该封孔剂初凝时间可调，封孔长度容易控制，流动性强。该封孔剂的膨胀系数为08%～12%，凝固膨胀后不析水，密实性好。在封孔时，采用带压注射，封孔剂能够渗流到钻孔周围煤体的裂隙内，能够显著提高钻孔的封孔质量。
22封孔工序
221扫孔下套管前，利用压风，通过钻杆，将封孔段内的煤粉全程清扫干净。
22.2下套管及堵孔
采用2 m花管、12 m实心双抗管和2 m实心铁管，连接成抽采管。花管放置在钻孔前段，双抗管与花管连接。双抗管前端2 m包裹棉纱与聚氨酯混合物，并用铁丝固定。将底部敷设棉纱的双抗管送至孔中预定深度后，反复抽动双抗管路，使底部棉纱与孔壁充分接触，形成前端封堵段。在前端封堵段后，铺设两路钢管，分别做为注浆管和返浆管，两路钢管在孔口处外露03 m。注浆管长度40 m；若为上向钻孔，则返浆管长12 m；若为下向钻孔，则返浆管长度为40 m。在孔口段，采用速凝膨胀封孔材料或聚氨酯进行封堵，封堵深度15 m，凝固时间10 min。封孔段配置两路铁管，在孔口安设球阀，外露300 mm，分别做为注浆管和返浆管，注浆管长4 m，返浆管上向孔长12 m，下向孔长4 m（见图2）。
图2顺层钻孔封孔工艺图
223压注封孔材料
采用型号OZB-50-6风动注浆泵注浆，将速凝膨胀封孔剂与水按1∶1比例混合后注入孔中，当预埋返浆管有浆液流出时，钻孔内浆液已满， 此时关闭返浆管路球阀继续注
浆。经过反复试验，确定了带压注浆的压力和时间最佳值，即注浆泵压力达到2 MPa，保持注浆5 min后停止注浆并关闭注浆管，此时钻孔内裂隙已经充分封堵。由于速凝膨胀封孔剂具有凝固膨胀后不析水，膨胀系数高的特点，因此在停泵后，浆液凝固过程中，材料将继续膨胀，充填裂隙，达到密封钻孔的目的（见图3）。endprint
224合茬抽采
待注浆4 h后，封孔材料完全凝固，即可连接抽采管路进行瓦斯抽采，抽采负压保持在13～15 kPa。
3抽采效果分析
在1762（3）工作面已成功使用新的封孔工艺封孔139个。封孔后瓦斯抽采数据与1792（3）顺层孔抽采数据对比如表1所示，单孔浓度对比如图4所示，单孔抽采纯量对比如图5所示。
图3顺层钻孔及（下向）封孔效果图
1. 1762（3）运顺钻孔抽采纯量；2. 1792（3）运顺钻孔采纯量
图51762（3）和1792（3）平均单抽采纯量考察图
由表1、图4及图5可看出，新的封孔工艺与老的封孔工艺对比，在相同负压（13 kPa）下钻孔的抽采效果有了很大程度提高，一个月后的抽采浓度由原来10%，提高到25%，增幅达到150%。不仅如此，新的封孔工艺的应用，提高了钻孔的密封性，钻孔因抽采漏气出现CO气体的几率大大降低（见图6），延长了钻孔抽采寿命（见图7）。
图61792（3）和1762（3）顺层孔内CO对比图
图71792（3）和1762（3）顺层钻孔抽采寿命对比图
目前1762（3）顺层钻孔平均抽采时间已持续达两个月以上，单孔平均抽采量005 m3/min，相比1792（3）工作面顺层孔抽采寿命而言，提高了9倍以上。
4结论
通过改进封孔工艺与加强现场管理相结合，潘三矿在1762（3）顺层长钻孔瓦斯抽采浓度和连续抽采时间，相对于以前封孔工艺，两个月后单孔平均抽采浓度，由原来不到10%，提高到25%，增幅达到150%，钻孔因CO浓度大于24×10-6而停抽率由原来74%降为2%，降低了近37倍。
参考文献：
[1]WANG LIANG，CHENG YUAN-PING，LI FENG-RONG，et al.Fracture evolution and pressure relief gas drainage from distant protected coal seams under an extremely thick key stratum [J].Journal of China University o f Mining & Technology，2008，18 （2）：182-186.
[2]王兆丰. 我国煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探讨[J]. 焦作工学院学报：自然科学版， 2003， 22（4）：241-246.
[3]周福宝， 李金海， 昃玺， 等.煤层瓦斯抽采钻孔的二次封孔方法研究[J].中国矿业大学学报， 2009， 38（6）： 64-67.
篇5：煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术浅述
中煤科工集团西安研究院有限公司
【摘 要】瓦斯煤尘爆炸是我国煤矿的主要灾害之一，严重威胁并制约着煤矿的生产，因此，瓦斯治理对于煤矿安全生产显得尤为重要。山西阳泉地区某煤矿属高瓦斯矿井，煤层透气性较差，常规的瓦斯治理措施已经不能满足该煤矿安全生产的需要，因此，需要采取不同的抽采钻孔布置措施进行瓦斯治理，以提高其瓦斯抽采率，实现煤矿安全生产。
【关键词】钻孔设计；瓦斯抽采；回采工作面；本煤层；邻近层
低瓦斯矿井处于正常通风状态时，井下瓦斯浓度通常不会达到爆炸下限，但受多种因素影响，部分煤层瓦斯含量较低的矿井，仍然多次发生瓦斯超限，甚至发生瓦斯爆炸事故。因此，加强采钻孔施工技术是非常重要的。
一、基本地质条件
该煤矿地层由老到新依次为奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1S）、二叠系下统下石盒子组（P1x）、第四系上更新统（Q2+3）。地层总厚度约为460m，煤系地层厚度约为170m。9号煤层最小埋藏深度60m，最大埋藏深度255m；15号煤层最小埋藏深度130m，最大埋藏深度327m。井田内9号、15号煤层是主采煤层。本井田总体为向斜构造，S1向斜轴位于井田西部，走向近南北向，两翼倾角不大，倾角一般为5°～8°，在井田内延伸长度约600m。S2向斜轴位于井田中部偏东，走向北东向，两翼倾角不大，倾角一般为5°～10°，在井田内延伸长度约1700m。另外，该矿井下巷道还发现3条断层和4个陷落柱。
二、回采工作面抽采钻孔设计
该矿9号煤层瓦斯涌出量最高的采区（已经开采）回采工作面绝对瓦斯涌出量为13.7m3/min，其中，工作面本煤层瓦斯5.77m3/min；邻近层瓦斯7.93m3/min.结合全国高瓦斯矿井的抽采经验，设计本矿井在实施瓦斯抽采时应进行综合瓦斯抽采。
（一）回采工作面本煤层瓦斯抽采
根据预测，该矿开采9号煤层时，回采工作面本煤层瓦斯涌出量较大，需要进行本煤层抽采。本煤层抽采分为开采层未卸压抽采和卸压抽采2种方法。设计对回采工作面本煤层采用未卸压抽采（预抽）方法。回采工作面布置顺层平行钻孔方式进行9号煤层预抽采，孔间距3m。其主要优点为：可保证该煤层瓦斯预抽的均衡性，能实行边采边抽，提高9号煤层瓦斯抽采率。其钻孔布置方式如下图1所示：
主要参数：1）钻孔位置：回风顺槽内，距离巷道底板1.2m；2）钻孔角度：垂直于巷道中线，与工作面平行，水平角上仰约2°～3°（实际生产中需根据煤层赋存情况再作调整）；3）开孔直径：94mm；4）终孔直径：94mm；5）钻孔长度：105m（可根据实际情况调整）；6）钻孔间距：根据实际抽采经验及该矿实际情况，结合回采工作面采长、工作面走向长度、工作面产量、钻孔施工条件等因素综合考虑，确定该矿9号煤回采工作面预抽钻孔间距为3m；7）封孔方式：聚氨酯封孔；8）封孔深度：不小于8m；9）封孔长度：不小于1m。
（二）回采工作面邻近层瓦斯抽采
9号煤层的上邻近层瓦斯主要是1、2、3、4、5、8号煤层，9号煤层平均厚度大约为2.4m，按照6倍～8倍的采高计算，9号煤裂隙带高度大约在14.4m以上，根据9号煤层上邻近煤层的层间距可知，除8号煤层位于冒落带外，其余煤层均位于裂隙带中。9号煤回采工作面，在工作面外侧尾巷向工作面一侧的上邻近煤层布置倾斜穿层钻孔，对上邻近煤层瓦斯卸压抽采。该倾斜穿层钻孔最后的终孔位置选择在3号煤层，并且需超出3号煤层1m。主要参数：1）钻孔间距：9号煤回采工作面从开切眼往外20m的位置布置1对钻孔（1个高位钻孔、1个低位钻孔），从第1对钻孔往外每隔30m布置1个高位钻孔；2）开孔直径：133mm，经193mm，一次扩孔；3）终孔直径：193mm；4）钻孔角度：上仰35°～50°（根??实际情况确定）；高位钻孔取40°、低位钻孔取30°；5）钻孔夹角：垂直二次复用的尾巷中线；6）钻孔位置：布置在工作面二次复用的尾巷中，钻孔打至3号煤后且超出3号煤不小于1m；7）钻孔长度：高位钻孔长度78m、低位钻孔长度70m可根据实际情况调整）；8）封孔方式：聚氨酯封孔；9）封孔深度：不小于5m；10）封孔长度：不小于1m。
（三）抽采管路管理
随着工作面的推进，第一组钻孔将逐渐 进入卸压区，实现卸压瓦斯抽采。随着工作面继续推进，第一组抽采钻孔将逐步报废，需要将靠近切眼最里段管路逐段拆卸，将端头用法兰片密封。工作面开采推进过程中，需要至少提前拆除面前20m内管路，给瓦斯管路管理和工作面生产造成一定影响。为最大程度降低上述工作对正常生产影响，距工作面切眼30m以内钻孔用软胶管与抽采管末端相连，抽采管末端特制一段2～3m长的短管，短管设置3～5个变径三通，与靠近工作面的钻孔用软管相连，钻孔报废后向前移动短管，保持短管始终在抽采管路的末端。
三、钻孔机具选择
（一）钻机
考虑到本矿井的煤、岩硬度以及钻孔长度、钻孔施工等，对本煤层和邻近层抽采钻机分别设置：1）邻近层钻孔施工钻机采用国产的ZDY6500LP型大口径全液压钻机。该钻机扭矩大、多自由度调角机构可实现大角度施工，全液压传动能。2）本煤层钻孔施工钻机采用国产的ZDY4000L型全液压钻机。
（二）钻杆
可采用φ73mm/89mm直径钻杆。钻杆是将钻机的动力传递给钻头，并且将钻井液引入到孔底，钻杆在钻孔中受到扭矩、压力等的综合作用，钻杆材料要求使用抗裂强度不小于55kg/mm2～65kg/mm2，延展率大于12%的无缝钢管制成。
（三）钻头
按照煤岩层的性质和是否需要取芯的不同，选用不同的钻头。本煤层瓦斯抽采钻孔用φ94三翼内凹PDC钻头开孔，其孔形光滑、平整便于封孔。邻近层瓦斯抽采钻孔采用φ133mm弧角钻头开孔钻至设计深度，后使用φ133/193mm导向扩孔钻头扩孔至设计深度。
（四）泥浆泵
泥浆泵用于钻进时向钻孔内提供冲洗液，这里选用BW250卧式三缸活塞往复式单作用泥浆泵，该泥浆泵排量可根据孔深需要调节四种挡速。
四、结论
根据本矿瓦斯涌出的特点，结合同类矿井的抽采经验，本矿应进行综合瓦斯抽采，对该矿的9号煤层回采工作面使用单侧顺层平行钻孔进行该煤层抽采，对邻近煤层采用倾斜穿层钻孔进行卸压抽采，施工后达到了预期的抽采效果。
参考文献：
篇6：瓦斯抽放钻孔封孔方法的改进
抽防区 刘矿生 前言
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。我矿进行瓦斯抽放时,在2 号煤层的8255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8255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。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2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。使用聚胺脂封孔的过程中,我们发现存在以下缺点: a1 药液配比必须适中,一旦配比不适中,将不能实现封孔目的,导致材料的浪费。
b1 药液发生膨胀需要一定时间,一般在15min以上 ,且孔口有残留膨胀物。
c1 钻孔封孔长度有限,一般封孔器的长度仅为3 m ,封孔段仅为800 mm～1 000 mm。实践证明,封孔段距离应不小于5 m。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9.3 kPa～10.9 kPa。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8459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3 m 加长为6 m(3 m 一节,用管接头联接)。经过跟踪观测,聚胺脂加水泥浆封孔的钻孔负压可达到13.3 kPa～16.0 kPa ,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。
通过使用聚胺脂加水泥浆封孔,我们认为有以下优点: a1 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。
b1 药液发生膨胀需要的时间短, 一般为15min ,8 h 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。c1 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8459工作面采用改进后的封孔方法后,矿井抽放纯瓦斯量达到25 m3 / min～35 m3 / 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。d1 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。
e1 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。
钻孔风动封孔器的研制与应用 张存江（峰峰集团公司羊东矿，河北 邯郸 056201）摘 要：通过改进钻孔封孔工艺，研制应用了钻孔风动封孔器，提高了封孔效率和封孔质量，提高了瓦斯抽采效果。关键词：钻孔风动封孔器 研制应用
一、概述：
二、问题的提出：
三、钻孔风动封孔器的工作原理：
四、钻孔风动封孔器的研制：