《安能煤矿“两堵一注、带压注浆封孔”、水力冲孔总结000》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安能煤矿“两堵一注、带压注浆封孔”、水力冲孔总结000（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高压水力冲孔增透、“两堵一注”技术实践与应用一、 问题提出安能煤矿目前正在回采的工作面为10918工作面，剩余可采时间为 5 个月； 接替面为 10907 工作面， 按原来进度预计8 个月才能完工。矿井面临采掘接替失调， 主要问题是钻孔施工质量差、 顺层钻孔条带预抽效果不理想，导致煤巷月度进尺缓慢。为了提高接替面10907工作面煤巷掘进进度， 缩短顺层钻孔条带预抽时间， 国家瓦斯治理工程研究中心金沙工作站在金沙县煤安局的安排下，在安能煤矿开展高压水力冲孔、 “两堵一注”、 “带压注浆封孔”的试验，以解决煤巷瓦斯预抽时间长、 单元允许掘进距离短等问题， 为安能煤矿下一步的采面的顺利接替提供技术支
2、持。二、二、概述1、工作面概况采面接替问题（提高煤巷单进）10907 回风巷掘进工作面开采的煤层为C9煤层，根据 10905 回风巷煤层揭露情况， 10907 回风巷掘进工作面C9煤层的煤层厚度变化不大，平均厚度2.4m，煤层倾角为 37。10907 回风巷沿煤层走向布置，设计长度为516米，10907 回风巷掘进工作面采用放炮掘进， 刮板运输机、皮带运输，锚网支护顶板。2、C9煤层基本情况C9位于 P3l 中部，上距 P3c底界 42.01 50.40m，平均 45.25m。层位稳定，呈层状产出，全区稳定。厚度1.202.81m。煤层结构简单，一般不含夹矸，属半亮、亮煤，块状、条带结构不明显
3、。顶板上距 C8煤 11.51m，岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主；底板下距C12煤43.01m，岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩及粘土岩，并富产植物化石。表 1 安能煤矿 C9煤层瓦斯赋存参数表煤层放散初速度指标( Hg) 紧固性系数瓦斯压力P（MPa ）瓦斯含量（m3/t ）透气性系数（ m2/MPa2.d ）钻孔流量衰减系数X（d-1）破坏类型C9 14.2 22.7 1.76 1.88 0.25 0.3 11.81 14.83 2.391 2.542 0.040 0.049 类根据煤科总院抚顺分院实验室2007年 3月 13日提交的贵州省金沙县安能煤矿 C9煤层煤尘爆炸性及自燃倾向鉴定报告，C9煤
4、层煤尘无爆炸危险性，煤层自燃倾向为三类，属不易自燃煤层。三、 10907 回风巷原有顺层钻孔抽采效果简介1、钻孔设计、施工及封孔该循环共施工 30 个顺层钻孔（补孔 3 个，分别为补 18#、补 9#、补 9#孔） ，终孔间距 3m ，钻孔控制巷道两帮轮廓线外各15m范围；钻孔施工设备为ZYJ-750 型液压钻机、 75 钻头及 50 螺旋钻杆；钻进过程中采用水力排渣。该循环钻孔封孔方式为马丽散两堵，每孔封孔长度 8 米；该循环允许进尺距离 50 米，保留超前距距离40 米。2、单孔瓦斯抽采浓度情况表 2 10907回风巷第一循环单孔浓度统计孔号孔深(m) 倾角（o）封孔前瓦斯浓度（% ）封孔
5、后瓦斯浓度（ % ）合茬抽采后瓦斯浓度（% ）孔号孔深(m) 倾角（o）封孔前瓦斯浓度（% ）封孔后瓦斯浓度（% ）合茬抽采后瓦斯浓度（% ）1 32 5 19 19 31 17 102 2 19 19 21 2 41 5 22 22 29 18 67 3 18 18 21 3 57 5 23 23 32 19 102 2 18 18 21 4 70 5 21 21 29 20 101 5 19 19 21 5 84 6 26 26 31 21 101 5 19 19 20 6 101 6 28 28 27 22 102 5 20 20 21 7 101 3 21 21 25 23 101 5
6、 18 18 20 8 101 3 24 24 26 24 63 5 19 19 20 9 79 5 23 23 29 25 66 5 19 19 21 10 101 5 32 32 31 26 41 5 18 18 20 11 100 4 10 10 9 27 50 5 20 20 21 12 101 4 17 17 16 补 18 102 2 13 13 15 13 101 5 19 19 22 补 9 84 5 14 14 17 14 101 5 12 12 16 补 9101 5 16 16 19 15 101 2 18 18 21 16 100 3 20 28 25 3、单元瓦斯抽采
7、量及抽采时间情况该循环钻孔控制范围内煤层瓦斯资源总量为166909.4m3 ，抽采时间为 2016 年 7 月 2 日至 8 月 2 日（共计 32 天） ，预抽瓦斯量为115117.88m 3 ，抽采率计算如下：N=Qc Q气100% 式中： N煤层瓦斯预抽率， % 。Q气煤层瓦斯储量， m 3 。Qc 已抽瓦斯量， m 3 。则：N=115117.88166909.4100% =68.9% 四、优化施工工艺1、钻孔设计该循环共施工 27 个顺层钻孔，终孔间距3m ，钻孔控制巷道两帮轮廓线外各 15m范围；该循环允许进尺距离70 米，保留超前距距离20 米。2、钻孔施工加强措施及成型保障该循
8、环钻孔施工设备为ZYJ-750 型液压钻机，配套 50 螺旋钻杆。为增强钻孔抽采效率， 采取加大钻孔孔径的措施。 开孔选用75 钻头施工，钻孔施工到位后，换94 钻头进行全程扩孔。为保障钻孔成型完好，首先对钻机进行加固，增设2 个立足，减少施工过程中钻机偏摆幅度； 其次钻孔在第一次钻机和之后的扩孔过程中，钻压保持稳定，保证匀速钻进，提高了钻孔的平直率；施工过程中密切观察孔口水力排渣情况，及时调整供水量，确保排渣顺畅、彻底。3、水力冲孔增透措施应用为增加煤层透气性、 排净钻孔内煤渣及减少钻孔封孔时下封孔管的难度，该循环钻孔采取了高压水力冲孔增透技术。由于安能煤矿供水管路水压不足，本次水力冲孔采用
9、型号为W(GRB)315/31.5 的矿用乳化泵站供高压水。水力冲孔过程： 钻孔扩孔至孔底后， 打开高压供水阀， 加大转速，对孔壁煤层进行高压水力冲洗的同时，慢速退出钻杆。表 3 10907 回风巷第二循环顺层钻孔水力冲孔明细表水力冲孔明细表孔号孔深 (m) 倾角（o）冲孔长度（ m ）冲孔水压（MPa ）施工时间冲出煤量（ Kg）平均每米冲出煤量（Kg）19 91 1 72 13 2016 年 8 月 16 日89212.3912 91 5 74 6 2016 年 8 月 16 日843 11.39 18 91 5 75 6 2016 年 8 月 17 日819 10.92 11 91 5
10、72 5 2016 年 8 月 17 日824 11.44 20 92 5 72 3 2016 年 8 月 18 日716 9.94 13 93 4 71 11 2016 年 8 月 18 日768 10.81 21 92 6 71 5 2016 年 8 月 18 日651 9.17 14 90 5 68 3.5 2016 年 8 月 18 日586 8.62 22 92 5 72 4 2016 年 8 月 18 日672 9.33 15 92 5 71 11 2016 年 8 月 19 日846 11.91 23 82 5 54 5 2016 年 8 月 19 日482 8.93 24 71
11、 0 48 5 2016 年 8 月 19 日346 7.20 16 92 6 71 4 2016 年 8 月 19 日737 10.38 26 34 3 5 4 2016 年 8 月 19 日45 9 25 50 2 19 3.5 2016 年 8 月 19 日124 6.53 27 26 1 3 8.5 2016 年 8 月 19 日32 10.66 17 91 5 72 7.4 2016 年 8 月 20 日692 9.61 4 63 4 37 8.2 2016 年 8 月 20 日436 11.78 5 83 5 54 5 2016 年 8 月 20 日661 12.24 6 101
12、3 73 5 2016 年 8 月 20 日824 11.29 2 36 3 8 4 2016 年 8 月 21 日61 7.63 1 27 1 8 5 2016 年 8 月 21 日92 11.5 7 96 5 73 5 2016 年 8 月 21 日842 11.53 8 104 0 71 3.5 2016 年 8 月 22 日861 12.13 3 47 3 22 4 2016 年 8 月 22 日227 10.32 10 95 5 72 4 2016 年 8 月 22 日853 11.85 9 95 3 72 4 2016 年 8 月 23 日841 11.68 3、 “两堵一注”、
13、“带压注浆封孔”新工艺应用该循环顺层钻孔采取“两堵一注” 、 “带压注浆封孔”的封孔新工艺。钻孔注浆时采用多次加压注浆，水泥浆比例按水灰比0.8:1 配比浆液；该循环所有钻孔倾角均为0或以上，所有按图1 方式封孔；钻孔注浆至回浆管返浆后，间隔20 分钟左右后，再从回浆管继续注浆，压力要求达到2-3MPa，次数不少于 2 次后，注浆结束。图 1 封孔示意图4、单孔瓦斯抽采浓度考察每个孔注浆结束至少24 小时后，方可合茬抽采，以确保钻孔内水泥浆能够充分凝固。表 4 10907 回风巷第二循环单孔浓度统计孔号孔深(m) 倾角（o）封孔前瓦斯浓度（% ）封孔后瓦斯浓度（% ）注浆后瓦斯浓度（% ）合茬
14、抽采后瓦斯浓度（% ）孔号孔深(m) 倾角（o）封孔前瓦斯浓度（% ）封孔后瓦斯浓度 （% ）注浆后瓦斯浓度（% ）合茬抽采后瓦斯浓度（% ）1 27 1 82 82 22 75 15 90 5 777777停2 40 3 80 82 82 36 16 92 6 80808022 3 48 5 82 71 71 33 17 91 5 78 18 18 14 4 63 4 80 85 85 68 18 91 5 85 85 85 36 5 83 5 85 80 80 40 19 91 5 68 65 65 69 6 101 3 81 66 66 停20 92 5 83 64 64 42 7 96
15、 5 70 65 65 22 21 92 6 84 80 80 31 8 104 0 80 80 80 37 22 92 5 82 75 75 61 9 95 3 65 65 65 20 23 82 3 80 83 83 68 10 101 5 80 80 80 56 24 71 0 82 82 82 40 11 91 5 65 65 65 30 25 50 3 85 80 80 36 12 91 5 83 83 83 32 263420 0 0 停13 93 5 82 82 82 停2730380 0 0 44 14 90 6 60 60 60 16 备注：停抽钻孔与其它钻孔串孔。5、单元瓦
16、斯抽采量及抽采时间考察该循环所有钻孔从8 月 19 日起全部合茬抽采，截止到9 月 4 日（共 17 天） ，预抽瓦斯量为112540.93m 3 ，该循环钻孔控制范围内煤层瓦斯资源总量为173713.88m 3 ，截止 9 月 3 日的抽采率计算如下：N=Qc Q气100% 式中： N煤层瓦斯预抽率， % 。Q气煤层瓦斯储量， m 3 。Qc 已抽瓦斯量， m 3 。则：N=112540.93173713100% =64.8% 五、效果考察分析1、单孔瓦斯抽采浓度考察分析通过表 2、表 4 对两个循环的钻孔浓度考察情况，10907原有顺层钻孔单孔平均抽采浓度23% ；采取水力冲孔增透等措施后，单孔平均抽采浓度 41% ，单孔抽采浓度提高18% 。2、单元瓦斯抽采量考察分析通过两个循环抽采量统计情况，10907原有顺层钻孔单元抽采时间 32 天，预抽量共计115117.88m3 ；采取水力冲孔增透等措施后，单元抽采时间 17 天，预抽量共计 112540.93m
