程穆吉
龙煤鸡西矿业集团城山煤矿 黑龙江鸡西 158100
摘要：我国煤矿资源丰富，煤炭一直是我国的主要能源燃料。现在随着开采设备和技术不断发展，开挖的深度正在不断增加，这也给开挖难度带来了一些提升。在开挖过程中，瓦斯的气体浓度不断增加，所以就需要对瓦斯气体进行有效处理，当前对瓦斯气体的处理方式以抽采为主，在瓦斯抽采工作中，其封孔工艺是重中之重，对于煤矿的整体安全性有着非常重大的影响，所以我们应该对煤矿瓦斯封孔工艺进行仔细探讨，让其水平和工艺得到不断提升和完善。
关键词：煤矿；瓦斯抽采；封孔工艺
1 抽采阶段经常使用到的封口技术
在煤矿之中进行抽采环节的时候，抽采孔的封闭施工是一个较为关键的施工点，并且抽采环节相应的抽采效率在很大程度上就是由封孔质量所决定的，所以封孔施工也就成为了人们较为关注的施工环节，经过有研究人员的不断探索，最终在基于实际封孔实际的情况的基础上探索出了多种有效的封孔方式。
1.1 固体材料类型的封孔技术
在使用固体材料进行封孔的时候，最为常用的固体材料类型的为水泥砂浆材料，不仅具有快捷的施工效果，还能够有效的保证施工质量。在实际的施工过程中，为了达到良好的施工效果，需要施工人员在打孔的时候能够将孔位打在和煤层保持有一定距离的岩石层中，接着将钻孔直接打入到煤层之中，其深度应该保持在零点五米左右，在完成了这一施工之后就要对钻孔进行全面清理工作并按照相应的操作规范进行封孔。水泥砂浆封孔法是在孔口处安好截止装置后，将水泥砂浆用注浆泵压入钻孔，可以封孔段较长的钻孔。其封孔材料在注入时为液态，等其凝固后为固态，能较好的封闭钻孔周围的一些裂隙，从而能较好的封实钻孔。其检验封孔长度的时候只需要用一根回浆管即可，操作既简单又节省时间。
1.2 高分子聚氨酯材料类型的封孔技术
在煤矿之中进行封孔施工的过程中，也将当前时代下的先进技术不断融入了封孔施工的过程中，而其中的高分子聚氨酯材料就是其中比较有代表性的材料，通过它的使用进一步提升了瓦斯抽采过程中相应的封孔质量。在实际使用这种材料进行封孔施工的时候，一般会使用到两种材料进行混合，更为重要的是为了能够是使得这种材料能够最大程度上符合工程需要，所以需要技术人员能够在进行的时候对施工现场之中的封孔实际长度以及具体的封孔方式类型进行调查，进而确定实际施工过程中所需要达到的发泡倍数、大致膨胀体积，之后在这些数据分析的基础上确定出这种材料最为合适的调配比例，在完成了施工原材料的调配工作之后，将封孔材料倒到麻袋片上，并使用铁钎迅速的将麻袋片送入到钻孔的内部，经过一段时间之后，封孔材料就会由于其自身的发泡变化而将整个组钻孔封住，在完成了这一系列操作之后，就可以将瓦斯抽采管和相应的抽采系统进行严密的连接，以方便抽采操作的进行。这种封孔技术在实际施工中的应用较为广泛，无论是穿层类型的瓦斯抽采或者是顺层类型的瓦斯抽采都能够发挥出良好的效果，并且由于这种封孔材料在遇到水的时候会发生一定程度的膨胀，并且还能够具有优质的抗压能力，也正因为这些特点使得这种材料在含水量比较大并且开采过程扰动频繁的煤矿之中使用的次数比较多。从整体而言这种封孔材料具有的操作流程較为简便、发泡数量突出、质量可靠的特点，但是在另一方面相对于市面上其他的封孔材料而言，这种材料在价格方面较为昂贵，也这就提升了煤矿在进行封孔施工时候的成本。
1.3 注浆以及高分子聚酯类材料相结合的封孔方式
这种施工方式在进行施工的过程中完全融合了注浆材料以及高分子聚酯类材料的特点，并成功的将这两种施工方式结合到了一起，这项封孔技术的关键点是在施工的过程中首先要使用高分子聚酯类物质将钻孔的两端完全进行封堵，待其发泡完全将钻孔堵死之后，使用注浆管道对钻孔的中段进行注浆施工。
2 关于瓦斯抽采封孔研究与应用
随着科技的进步和发展，瓦斯抽采技术得到快速提升，其中，水泥注浆、高分子、聚酯类及两带一注等的技术手段得到广泛运用。在具体实施过程中，综合各项因素对抽采效益产生的影响，对综合要因地制宜地选择瓦斯抽采封孔工艺，同时考虑经济条件和抽采品质，提升抽采质量。
2.1利用水泥注浆封孔
利用水泥注浆进行瓦斯抽采封孔是由黄泥封孔演变而来的，是后者技术上的提升。黄泥封孔由于在抽采质量上未能达到质量要求，因此利用水泥注浆进行封孔的方式改进。使用水泥注浆的方式需要注意水与水泥的混合比例，并将其准确注入注浆封孔中。这种方法的优点是操作简单，封孔成本较低，图1展示了其工艺。
图1 水泥注浆封孔示意图
需要注意的是，根据矿区当地的实际情况，在进行注浆封孔前要进行配料比例及凝固的实验，促进水泥注浆充分发挥其效用。一般穿层钻孔在瓦斯抽采时得到广泛应用，因为当用于平行钻孔时，水泥浆在凝固时收缩，导致裂缝的产生，因此，需要根据地质条件、瓦斯含量等进行选择。
2.2 高分子聚酯类封孔
此工艺手段在进行瓦斯抽采封孔过程中使用范围较广，适应性较强。在使用过程中，将A、B两种聊进行混合调配，在调配前需要根据封孔大小、封孔方式进行测试配比，利用实验的方式得到最合理的配比；配料混合完成后，将其浇淋到麻袋片上，利用铁钎中将其迅速放到钻孔内，当混合料发泡膨胀凝固后再进行瓦斯抽采，如图2所示。
图2 高分子聚酯类封孔示意图
这种工艺适应性较强，能够用于穿层和顺层瓦斯抽采。当煤矿中出现干扰过于频繁，煤层中含水量较多的情况时，适用高分子聚酯类材料进行封孔，这种材料以其巨大的吸水性和抗压性促进瓦斯抽采工作的顺利进行，具有操作快捷，效益较好的优点，但缺点是其单价较高，增加了瓦斯治理的成本。
2.3 “两带一注”封孔方式
这种工艺结合了注浆与高分子两种工艺方式，能够根据实际情况进行适应。“两带一注”工艺方式的原理是利用高分子聚酯封住封孔两端，待其发泡并凝固后，利用水泥注浆的方式堵住中间封孔，达到满足瓦斯治理质量要求。“两带一注”封孔工艺示意图如图3。
图3 “两带一注”封孔工艺示意图
结束语
采用新型封孔工艺封孔，提高了采掘工作面的瓦斯预抽率，减少了煤体向采掘空间的瓦斯涌出量，同时也降低了采掘工作面的瓦斯超限、“三级报警”的次数及发生煤与瓦斯突出的可能性，大幅提高了采掘过程中的安全性；抽采孔的抽采效果提升后，增加瓦斯利用量，减少瓦斯对大气的污染。对于掘进工作面，减少了抽采时间，增加了有效掘进时间，从而缓解了杉木树煤矿综采工作面采掘接替紧张的局面。
参考文献：
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[3]徐玉胜，张仁贵，彭担任.裂隙发育煤层瓦斯抽放钻孔新封孔技术[J].煤矿安全，2009（02）.
论文作者:程穆吉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/26
标签：瓦斯论文; 钻孔论文; 材料论文; 工艺论文; 高分子论文; 注浆论文; 过程中论文; 《防护工程》2018年第10期论文;