冀中能源股份有限公司邢东矿 河北省邢台市 054000
摘要：钻孔施工技术作为影响矿井生产质量的一项重要因素，其施工质量将会直接对矿井生产的销量产生影响。煤矿开采过程中，由于受到环境因素的影响，致使钻孔封孔技术在施工过程中面临不利的影响，而针对此类情况，应在矿井开采钻探中采取相应的措施手段。基于此，本文主要针对封孔法在矿井开采钻探中的实际应用展开探析。希望能够为相关从业者提供理论帮助和指导。
关键词：封孔法；矿井开采；钻探；应用探析
1 引言
封孔法在矿井开采作业中对于矿井的安全开采以及瓦斯治理工作具有重要的影响作用。众所周知，矿井瓦斯治理的效果直接关系到井下工作人员的生命安全，是矿井能够顺利开采的重要条件。而抽放钻孔的封孔质量问题在瓦斯事故中屡见不鲜，此类事故问题容易引发矿井瓦斯爆炸等重大事故，对于井下工人的生命财产安全以及煤矿企业的实际利益带来严重损害。因此，应重视矿井开采钻探工作中的封孔质量问题，提升矿井开采的安全性，才能够有效的保障煤矿企业的生产效益。矿井钻孔、封孔工作作为矿井开采中一项关键环节，在此过程中应采取相应措施和防治手段，才能够保障矿井开采的工作效率。
2 封孔技术的应用研究
2.1 实施封孔的目的
在煤矿开采过程中，未经过钻探施工的煤层长埋于地下，并不会接触到大气，不具备与大气气流的连通性，因此未经钻探的煤层不会产生变动。而经过钻探施工后的煤层由于通过钻孔与大气形成连通，致使煤层底部的情况产生了变化。由于钻孔的位置不同，而且穿越过的煤层不同，这些钻孔将会使煤层形成气流连通，如同一根根气流管道，与大气接壤。若不能够将这些钻孔进行及时的封孔，就会造成地表水流入煤层中，造成矿井开采煤层灌水的严重事故。此外，如果不对其进行封孔，或者封孔质量不佳，则容易引发严重的煤矿瓦斯爆炸事故。因此封孔技术能够有效的保障煤层开采安全，一般常用砂浆作为封孔的材料来达到隔绝的目的。不论是对勘探区进行施工钻孔还是封孔，都必须认真严格的进行，钻孔封闭质量直接关系到矿井的生产安全。
2.2 实施封孔的要求
对于实施封孔的要求，一般应先对当地的矿井展开实地考察，并根据地质技术人员对岩层、煤层进行分析研究，最终提出对封孔的实际要求。不同煤田的地质环境不同、底层煤矿的分布情况也存在一定差距，所以应因地制宜的实施封孔要求。以国内某大型煤田为例，该每天在封闭孔段要求自孔底向上封第一煤层以上的40-50 m。且需要白用基岩孔段全封闭的封闭方式，对复盖层底部以及各煤组进行封闭。
2.3 常见封孔技术分析
现阶段，我国煤层采钻孔施工过程中，高分子材料的封孔技术在封孔施工中最为常用。高分子材料又被称作“高分子发泡材料”，其主要组成材料为聚氨酯，根据不同煤层的封孔要求，在材料配方配置比例上存在一定差异。一般在实际封孔施工中，先用铁丝将棉纱捆绑，而后将封孔材料围在封孔管周围，将铁丝棉纱插在钻孔中。等待材料充分反应后进行钻孔的封堵工作。但该项技术在应用中存在诸多问题，例如材料的抗压能力不足，遭遇重压则容易破裂。由于发泡材料膨胀后无法在产生足够膨胀力，因此封孔周围容易出现裂痕[1]。而且由于材料问题，容易引发钻孔的漏气问题，为煤矿开采埋下安全隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，两堵一注封孔法也是较为常用的封孔技术。该项技术是在钻孔两端采取聚氨酯进行封堵，中间填充水泥进行注浆，该项技术在一定程度上更够提高钻孔的安全性以及质量，但针对一些钻孔较深的区域进行封孔则效果不佳。机械水泥封孔技术在近些年中广泛应用于矿井开采钻探工作中，该项技术能够对深入地下的较长钻孔进行封孔，可以有效的解决高分子封孔以及两堵一注封孔法难以解决的封孔问题，具有操作简单、省时省力的应用优势。
3 封孔法矿井开采钻探中的应用分析
3.1 二次封孔技术的研究
二次封孔技术在我国矿井开采钻探中的应用还存在一定的局限性。二次封孔技术的应用是为了解决一次封孔施工过程中存在的问题，包括对封孔周边裂隙的处理以及封孔质量问题的改善。二次封孔技术涉及到后期瓦斯抽放等相关问题，对于顺层钻孔的封闭具有一定的要求。一般来说，二次封孔技术可分为一次封孔阶段与二次封孔阶段。一次封孔阶段主要采用高分子材料的泡发实现钻孔的封闭，而到了二次阶段时，则应将矿下瓦斯抽放浓度降低至百分之三十以下。
3.2 封孔工作执行前的注意事项
在封孔工作执行之前，首先应对封孔材料进行全面细致的检查，保证封孔材料的稳定性。同时应对管路以及钻杆的连接进行检查，查看连接是否通畅无阻。检查专控接头的密封性，并查看钻孔接头是否存在漏水、漏气等情况[2]。现象。在钻孔施工现场准备好顶替水、封孔材料。需要注意的是，进行钻孔封闭工作应尽量避开夜晚施工，这样能够有效保障钻孔的质量。各个施工人员应明确自身职责，维持现场秩序。在进行封孔工作前应对钻具进行丈量，并记录在册。钻具与孔底的距离不得超过一米。
3.3 选择正确的封孔技术，保障工艺水平
想要保障封孔的质量，就应正确选择封孔技术，保障封孔工艺水平。在进行封孔工作前，首先应派专业的地质技术人员，对当地的岩层、煤层进行探测，才能够提出封孔技术的质量要求。根据地质探测结果选择封孔技术，并对其展开全面细致的研究，这样能够有利于封孔技术的改进和完善。在封孔工作进行过程中，应将封孔质量放在首位，确保封孔的效率以及质量，这样才能够有效的保障后勤矿井开采工作能够安全、顺利的进行[3]。在完成封孔工作后，应对各个封孔进行检查，确认钻孔封闭质量合格后才能够收工。想要提高封孔技术的工艺水平，就需要相关煤矿企业重视对封孔技术的人才培养，通过培训学习等多种方式提升封孔技术人员的技术水平。在封孔工作进行过程中，选用最为合适、最为安全的封孔技术，使煤矿封孔工作质量得到有效保障，确保后期矿井的安全开采，进而保障煤矿企业的经济效益。
4 结论
综上所述，煤炭开采过程中，封孔技术作为一项影响煤矿开采效率以及安全性的重要环节，必须引起人们的足够重视。首先在对煤矿进行勘探工作时，应牢记钻孔的点位、点数，防止后期封孔工作中出现不必要的遗漏，此外应根据当地煤层的情况以及煤岩的性质，选择最为适合的封孔技术，这样才能够有效的保障封孔效率以及封孔质量，保障煤矿开采安全。
参考文献：
[1]郝明通，袁军伟，李龙.“两堵一注”+内外双管封孔法在顺层钻孔封孔中的应用研究[J].能源与环保，2018，40（08）：41-44.
[2]李磊，李辉.底板注浆加固钻孔回浆封孔法施工工艺[J].内蒙古煤炭经济，2017（22）：127-128.
[3]闫彦光.瓦斯抽采钻孔封孔技术改进研究与应用[J].煤炭与化工，2015，38（01）：111-113.
论文作者:郝阳阳
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/20
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