单一低渗煤层瓦斯抽采钻孔封孔技术研究.pdf

收 稿 日 期 ２０１７ ０７ ０５ 作 者 简 介 马 龙 军 （１９９３ －） ， 男 ， 河 南 永 城 人 ， 在 读 硕 士 研 究 生 ， 研 究 方 向 为 瓦 斯 防 治 理 论 与 技 术 。 ｄｏｉ１０． ３９６９／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００５ －２７９８． ２０１７． １１． ０２４ 单 一 低 渗 煤 层 瓦 斯 抽 采 钻 孔 封 孔 技 术 研 究 马 龙 军 （河 南 理 工 大 学 安 全 科 学 与 工 程 学 院 ， 河 南 焦 作 ４５４０００） 摘 要 针 对 李 雅 庄 矿 单 一 低 渗 煤 层 抽 采 过 程 中 对 效 果 差 的 钻 孔 采 取 废 孔 、 补 孔 或 重 新 二 次 封 孔 所 造 成 的 瓦 斯 成 本 的 浪 费 ， 利 用 封 孔 质 量 检 测 技 术 确 定 钻 孔 密 封 性 ； 采 用 数 值 模 拟 法 和 钻 屑 指 标 法 ， 测 定 合 理 封 孔 深 度 ； 通 过 工 艺 对 比 试 验 ， 提 出 径 向 膨 胀 主 动 承 压 封 孔 工 艺 ， 从 而 形 成 了 “测 、 封 、 检 ”一 体 化 高 效 成 套 封 孔 技 术 ， 提 高 了 抽 采 浓 度 。 关 键 词 单 一 低 渗 煤 层 ； 松 动 圈 ； 封 孔 深 度 ； 封 孔 工 艺 中 图 分 类 号 ＴＤ７１２． ６ 文 献 标 识 码 Ｂ 文 章 编 号 １００５ ２７９８（２０１７）１１ ００６４ ０３ 瓦 斯 抽 采 是 防 治 煤 与 瓦 斯 突 出 灾 害 的 最 有 效 措 施 之 一 ， 是 进 行 井 下 煤 层 气 资 源 开 发 利 用 的 主 要 技 术 ， 而 封 孔 工 艺 是 保 证 钻 孔 瓦 斯 抽 采 效 果 的 重 要 技 术 手 段 ， 封 孔 质 量 的 好 坏 和 抽 采 负 压 是 否 合 理 不 仅 影 响 瓦 斯 的 抽 采 效 果 ， 甚 至 影 响 整 个 抽 采 系 统 的 运 行 情 况 。近 年 来 ， 我 国 封 孔 工 艺 经 历 了 常 规 封 孔 工 艺 、 带 压 注 浆 封 孔 工 艺 及 高 效 综 合 注 浆 封 孔 工 艺 。 黄 鑫 业 等 ［１］提 出 了 带 压 封 孔 的 技 术 方 法 ， 通 过 理 论 分 析 确 定 带 压 封 孔 工 艺 技 术 参 数 ， 并 在 平 煤 集 团 十 矿 进 行 现 场 工 艺 性 实 验 ， 使 得 瓦 斯 抽 放 浓 度 提 高 了 ３０％ ～５５％； 陈 建 忠 等 ［２］采 用 数 值 模 拟 和 现 场 实 测 的 方 法 确 定 巷 道 应 力三 带 的 分 布 特 征 ， 并 在 此 基 础 上 得 到 了 瓦 斯 抽 采 钻 孔 合 理 封 孔 长 度 ； 齐 文 国 ［３］ 通 过 理 论 研 究 ， 获 知 顺 层 钻 孔 瓦 斯 抽 采 的 两 大 影 响 因 素 是 封 孔 材 料 和 长 度 ， 结 合 现 场 试 验 ， 证 明 了 两 堵 一 注 封 孔 技 术 使 用 的 合 理 性 ， 有 效 降 低 抽 采 气 体 中 的 氧 含 量 和 煤 层 中 的 瓦 斯 含 量 ； 吴 龙 山 、 徐 龙 仓 、 赵 锦 刚 ［４ －６］对 封 孔 工 艺 进 行 改 进 ， 在 不 影 响 封 孔 长 度 的 前 提 下 ， 简 化 瓦 斯 抽 采 封 孔 装 置 结 构 ， 降 低 了 成 本 。随 着 化 学 材 料 在 煤 矿 井 下 的 大 量 应 用 ， 先 后 发 展 形 成 了 囊 袋 式 注 浆 封 孔 技 术 ［６］、 聚 氨 酯 －膨 胀 水 泥 砂 浆 封 孔 技 术 ［７］、 特 制 水 泡 皮 －马 丽 散－铝 塑 管 三 组 合 封 孔 技 术 ［８］、 瓦 斯 抽 采 钻 孔 化 学 注 浆 封 孔 技 术 ［９］等 。本 文 针 对 李 雅 庄 矿 中 厚 低 渗 透 性 煤 层 特 点 ， 分 析 矿 井 原 抽 采 钻 孔 浓 度 低 的 原 因 ， 确 定 合 理 封 孔 深 度 ， 开 展 封 孔 工 艺 对 比 试 验 ， 提 出 适 合 该 矿 井 的 径 向 膨 胀 带 压 注 浆 封 孔 工 艺 ， 从 而 形 成 了 “测 、 封 、 检 ” 一 体 化 高 效 成 套 封 孔 技 术 。 １ 钻 孔 封 孔 深 度 的 确 定 构 造 裂 隙 发 育 的 存 在 ， 严 重 影 响 井 下 的 封 孔 作 业 ， 井 下 存 在 负 压 ， 是 影 响 封 孔 的 一 个 重 要 因 素 ， 封 孔 深 度 不 能 太 浅 ， 否 则 钻 孔 在 裂 隙 与 周 围 空 间 形 成 回 路 循 环 ， 空 气 会 经 裂 隙 进 入 钻 孔 ， 进 而 使 瓦 斯 抽 采 浓 度 降 低 ， 钻 孔 抽 采 效 果 差 ； 封 孔 深 度 过 深 ， 又 会 造 成 封 孔 成 本 的 增 加 ， 引 起 不 必 要 的 浪 费 。因 此 ， 确 定 合 理 的 封 孔 深 度 对 瓦 斯 抽 采 来 说 具 有 十 分 重 要 的 意 义 ， 而 巷 道 的 松 动 圈 范 围 是 反 映 钻 孔 周 围 裂 隙 发 育 的 重 要 指 标 。 围 岩 受 开 挖 影 响 生 成 一 个 围 岩 松 动 圈 ， 从 周 边 向 深 部 渐 变 的 破 坏 使 围 岩 重 新 形 成 三 向 应 力 平 衡 状 态 ， 在 这 个 过 程 中 产 生 一 个 破 裂 带 ， 即 围 岩 松 动 圈 。 很 多 方 法 可 以 测 量 围 岩 松 动 圈 范 围 ， 如 折 射 波 法 、 超 声 波 围 岩 裂 隙 测 定 仪 法 、 多 点 位 移 计 法 、 测 井 法 等 ， 这 些 方 法 使 用 相 应 的 精 密 仪 器 ， 需 要 大 量 的 预 埋 测 点 ， 工 程 量 大 ， 有 时 也 会 因 测 点 的 破 坏 而 影 响 测 量 的 结 果 。因 此 ， 本 文 选 择 钻 屑 指 标 法 和 数 值 模 拟 法 来 测 定 围 岩 松 动 圈 范 围 ， 从 而 确 定 合 理 封 孔 深 度 。 １． １ 数 值 模 拟 钻 孔 裂 隙 松 动 圈 在 瓦 斯 的 抽 放 工 作 中 ， 确 定 巷 道 松 动 圈 的 范 围 非 常 重 要 ， 必 须 要 在 钻 孔 瓦 斯 抽 放 之 前 进 行 ， 因 为 瓦 斯 抽 放 钻 孔 封 孔 长 度 的 合 理 性 受 巷 道 松 动 圈 范 围 的 直 接 影 响 ， 本 文 利 用ＦＬＡＣ３Ｄ数 值 模 拟 巷 道 掘 进 ， 分 析 掘 进 稳 定 后 的 周 围 煤 岩 应 力 和 塑 性 区 的 变 化 规 律 ， 初 步 确 定 巷 道 两 帮 塑 性 区 的 范 围 ， 为 瓦 斯 抽 采 钻 孔 封 孔 深 度 的 确 定 提 供 科 学 依 据 。 模 拟 模 型 是 按 李 雅 庄 矿２号 煤 层 巷 道 的 实 际 地 质 情 况 建 立 ， 模 型 尺 寸 为５０ ｍ １０ ｍ ３５ ｍ， 具 体 如 图１所 示 。 模 型 采 取 直 角 坐 标 系 ，ＸＯＹ为 水 平 面 ，Ｚ轴 为 垂 直 方 向 ， 并 规 定 向 上 为 正 ， 取 模 型 左 下 角 作 为 模 拟 的 ４６ 问 题 探 讨 总第 ２１９ 期 坐 标 原 点 ， 水 平 向 右 为Ｘ轴 正 方 向 ， 沿 巷 道 方 向 水 平 向 内 为Ｙ轴 正 方 向 ， 垂 直 向 上 方 向 作 为Ｚ轴 正 方 向 。 图１ 数 值 模 拟 网 格 划 分 及 边 界 条 件 设 置 模 型 的 边 界 条 件 为 水 平 边 界 为 铰 支 ， 底 部 为 固 支 ， 水 平 应 力 为１０． ０ ＭＰａ， 上 部 边 界 为 上 覆 岩 层 ， 施 加 垂 直 应 力 。根 据 巷 道 对 应 煤 层 埋 深 取 最 大 值 ５００ ｍ， 初 始 垂 直 应 力 为 自 重 应 力 ， 岩 石 容 重 取 值 为 ２５ ｋＮ／ ｍ３， 得 出 应 力 为１２． ５ ＭＰａ，取 侧 压 系 数 为 ０． ８， 模 型 计 算 相 关 地 层 物 理 力 学 参 数 见 表１， 模 拟 结 果 见 图２。 表１ ２号 煤 顶 底 板 物 理 力 学 参 数 岩 层 参 数泥 岩 中 粒 砂 岩２号 煤 层砂 岩 泥 岩 厚 度／ ｍ４．０９．０３． ０１５． ０４． ０ 弹 性 模 量／ ＧＰａ２９． ７２３． ５５． ５２４． ５２６． ７ 泊 松 比０．２０． ２３０．２５０． ２３０． ２３ 体 积 模 量／ ＧＰａ１６． ５１４． ５３．６７１５． １１６． ５ 剪 切 模 量／ ＧＰａ１２． ５９． ５５２．２０９． ９６１０． ９ 内 摩 擦 角／（）３０． ５２８． ４２３２７． ９３０． ５ 内 聚 力／ ＭＰａ６． ００２． ０００．３０２． ００６． ００ 抗 拉 强 度／ ＭＰａ７． ５７１． ５００．３０１． ００５． ５７ 图２ 巷 道 开 挖 数 值 计 算 云 图 从 图２（ａ） 、 （ｂ） 和 （ｃ）分 析 可 知 ， 巷 道 掘 进 过 程 中 ， 围 岩 应 力 原 始 平 衡 状 态 被 破 坏 ， 发 生 位 移 变 形 ， 应 力 重 新 分 布 。垂 直 应 力 在 巷 道 两 帮 、 顶 板 、 底 板 都 出 现 了 明 显 的 卸 压 区 域 ， 在 两 帮０ ～４． ２ ｍ为 垂 直 应 力 卸 压 区 ， 随 后 逐 渐 产 生 应 力 集 中 ， 在 距 两 帮１０ ｍ 左 右 应 力 达 到 最 大 ； 水 平 应 力 在 巷 道 两 帮 出 现 一 定 范 围 的 卸 压 区 ， 而 在 巷 道 顶 板 和 底 板 出 现 明 显 的 应 力 集 中 。此 外 ， 巷 道 开 挖 过 程 中 ， 由 于 受 到 围 岩 应 力 的 重 新 分 布 影 响 ， 导 致 巷 道 两 帮 和 顶 、 底 板 发 生 明 显 的 塑 形 变 形 ，如 图２（ｄ）所 示 ，两 帮 塑 性 区 域 为 ０ ～７ ｍ， 顶 、 底 板 塑 性 区 域 为０ ～ ５ ｍ， 因 此 ， 确 定 工 作 面 煤 壁 松 动 裂 隙 发 育 范 围７ ～１０ ｍ。 １． ２ 钻 屑 指 标 法 测 试 煤 壁 松 动 圈 钻 屑 指 标 是 煤 矿 常 用 的 技 术 指 标 ， 用 来 确 定 煤 层 冲 击 倾 向 性 、 抽 采 半 径 、 瓦 斯 压 力 以 及 巷 道 松 动 圈 的 手 段 。钻 屑 指 标 包 括 钻 屑 量Ｓ、 钻 屑 解 析 指 标 Δｈ ２ 以 及 钻 屑 瓦 斯 含 量 指 标Ｋ１值 等 ， 为 了 规 避 人 为 误 差 ， 用 钻 屑 量Ｓ和 钻 屑 解 析 指 标 Δｈ ２双 指 标 来 测 试 松 动 圈 范 围 。 根 据 钻 屑 量Ｓ和 瓦 斯 解 析 指 标 Δｈ ２的 测 试 数 据 ， 为 安 全 考 虑 ， 选 取 两 者 测 试 值 较 大 者 作 为 最 终 指 标 ， 通 过 测 试 巷 道 松 动 圈 范 围 在０ ～１０ ｍ。 综 合 数 值 模 拟 的 松 动 圈 范 围７ ～１０ ｍ和 钻 屑 指 标 法 测 定 的 松 动 圈 范 围０ ～ １０ ｍ， 确 定 工 作 面 松 动 ５６ ２０１７ 年 １１ 月 马 龙 军 单 一 低 渗 煤 层 瓦 斯 抽 采 钻 孔 封 孔 技 术 研 究 第 ２６ 卷第 １１ 期 圈 范 围 为０ ～１０ ｍ， 封 孔 深 度 则 应 大 于 此 范 围 ， 这 也 说 明 原 封 孔 深 度８ ｍ是 不 合 适 的 。矿 井 采 用 的 封 孔 管 一 般 长 为３ ｍ或４ ｍ， 考 虑 工 程 实 际 ， 最 终 确 定 封 孔 深 度 为１２ ｍ。 ２ 径 向 膨 胀 主 动 承 压 注 浆 封 孔 工 艺 近 年 来 ， 国 内 、 外 专 家 学 者 在 封 孔 材 料 和 封 孔 工 艺 方 面 做 了 大 量 的 研 究 ， 逐 渐 研 发 了 机 械 式 （如 胶 囊 和 封 孔 器 ） 、 无 机 化 学 （如 水 泥 砂 浆 ）以 及 高 分 子 发 泡 （ 如 聚 氨 酯 ） 等 封 孔 材 料 。其 中 ， 机 械 式 封 孔 材 料 应 用 较 早 ， 高 分 子 发 泡 材 料 和 无 机 化 学 材 料 近 些 年 研 究 较 深 ， 应 用 最 广 泛 。本 次 试 验 在 无 机 化 学 材 料 注 浆 的 基 础 上 ， 选 用 高 分 子 聚 氨 酯 膨 胀 材 料 ， 创 造 性 的 提 出 径 向 膨 胀 主 动 承 压 封 孔 工 艺 。 ２． １ 封 孔 工 艺 采 用 径 向 膨 胀 主 动 承 压 封 孔 工 艺 ， 即 在 抽 采 管 两 端 设 置 挡 板 ， 使 其 内 部 形 成 密 闭 空 间 ， 然 后 再 利 用 注 浆 泵 将 新 材 料 浆 体 带 压 注 入 所 形 成 的 密 闭 空 间 ， 渗 入 钻 孔 裂 隙 并 膨 胀 硬 化 完 全 反 应 ， 最 后 进 行 封 孔 （ 如 图３） 。 图３ 径 向 膨 胀 主 动 承 压 封 孔 工 艺 示 意 ２． ２ 新 材 料 优 势 在 以 往 的 封 孔 工 作 中 ， 常 因 封 孔 效 果 不 佳 导 致 抽 采 钻 孔 浓 度 低 和 衰 减 快 ， 本 次 选 用 的 新 型 无 机 材 料 最 大 特 点 在 于 能 够 迅 速 、 有 效 渗 透 到 钻 孔 周 围 煤 体 裂 隙 中 ， 使 材 料 与 煤 体 融 为 一 体 ， 并 伴 随 发 生 膨 胀 反 应 ， 弥 补 了 因 封 孔 材 料 导 致 效 果 不 佳 的 缺 陷 。新 材 料 具 有 较 多 优 良 特 性 ， 比 如 流 动 性 强 、 膨 胀 率 大 且 分 布 均 匀 、 抗 压 强 度 高 、 致 密 性 好 、 受 水 和 温 度 等 环 境 因 素 影 响 小 ， 能 与 煤 体 很 好 结 合 ， 达 到 最 佳 的 密 封 效 果 ， 图４是 新 材 料 凝 固 后 的 膨 胀 效 果 图 ， 特 性 参 数 见 表２。 注 图 中 左 为ＨＤ － Ⅰ封 孔 材 料 ， 右 为 普 通 膨 胀 水 泥 图４ ＨＤ － Ⅰ封 孔 材 料 膨 胀 效 果 表２ ＨＤ － Ⅰ封 孔 材 料 特 性 参 数 物 性 参 数 参 数 值物 性 参 数参 数 值 初 凝 时 间５ ～８ ｈ膨 胀 率≥１５％ 终 凝 时 间１４ ～２０ ｈ抗 压 强 度６ ～２０ ＭＰａ 稠 度１２．４ ｍｍ水 灰 比１．２∶ ２ 针 对 新 型 封 孔 材 料 的 特 点 ， 结 合 现 场 封 孔 需 要 ， 专 门 设 计 研 发 了 低 压 高 流 量 和 高 压 低 流 量 两 种 型 号 封 孔 注 浆 泵 ， 操 作 简 便 ， 动 力 源 为 压 缩 空 气 ， 安 全 可 靠 ， 具 体 参 数 见 表３。 表３ 封 孔 注 浆 泵 主 要 参 数 型 号低 压 高 流 量高 压 低 流 量 最 大 输 出 流 量３０ Ｌ／ ｍｉｎ１２ Ｌ／ ｍｉｎ 最 大 输 出 压 力１．２ ＭＰａ３ ＭＰａ 工 作 气 压０．４ ～０．６ ＭＰａ０．４ ～０．６ ＭＰａ 容 量１００ Ｌ１００ Ｌ 重 量５０ ｋｇ５５ ｋｇ 尺 寸 ８２０ ｍｍ ７２０ ｍｍ １ ０７０ ｍｍ ８２０ ｍｍ ７２０ ｍｍ １１２０ ｍｍ ２． ３ 效 果 验 证 通 过 对 封 孔 深 度 、 封 孔 质 量 检 测 及 封 孔 工 艺 的 研 究 ， 提 出 径 向 膨 胀 主 动 承 压 注 浆 封 孔 工 艺 ， 为 进 一 步 验 证 新 型 封 孔 工 艺 在 矿 井 的 应 用 效 果 ， 通 过 井 下 试 验 、 技 术 经 济 等 进 行 对 比 分 析 ， 检 测 封 孔 质 量 进 行 技 术 验 证 。分 析 了 传 统 封 孔 、 自 胀 式 封 孔 、 袋 装 封 孔 、 封 孔 器 封 孔 以 及 新 材 料 封 孔 等 五 种 封 孔 工 艺 ， 通 过 对 比 试 验 钻 孔１２０ ｄ的 抽 采 浓 度 、 单 孔 封 孔 成 本 和 现 场 劳 动 操 作 强 度 等 经 济 技 术 指 标 ， 最 终 得 出 新 材 料 径 向 膨 胀 封 孔 工 艺 比 传 统 封 孔 成 本 低２００元 （ 单 孔 ） ， 抽 采 浓 度 衰 减 慢 ，（下 转 第７９页 ） ６６ ２０１７ 年 １１ 月 马 龙 军 单 一 低 渗 煤 层 瓦 斯 抽 采 钻 孔 封 孔 技 术 研 究 第 ２６ 卷第 １１ 期 孔 的 叠 加 抽 采 影 响 ， 瓦 斯 压 力 下 降 幅 度 更 大 ， 在 上 覆 岩 层 压 力 下 ， 煤 体 就 会 更 容 易 发 生 微 小 的 压 缩 变 形 ， 致 使 内 部 煤 体 的 渗 透 率 要 略 小 于 抽 采 孔 外 两 侧 煤 体 的 渗 透 率 。瓦 斯 发 生 解 吸 和 温 度 降 低 致 使 煤 体 发 生 了 细 微 的 应 变 ， 当 逐 渐 远 离 钻 孔 时 ， 煤 体 渗 透 率 缓 慢 增 加 ， 并 逐 渐 趋 于 稳 定 ， 此 时 渗 透 率 略 微 大 于 初 始 渗 透 率 的 大 小 。另 外 也 从 中 得 知 ， 在 高 瓦 斯 矿 井 在 布 置 抽 采 时 ， 可 以 借 助ＣＯＭＳＯＬ模 拟 计 算 ， 并 同 时 考 虑 单 个 抽 采 孔 的 抽 采 有 效 半 径 与 双 孔 之 间 的 叠 加 效 应 这 两 个 因 素 ， 使 得 现 场 的 钻 孔 布 置 方 式 更 加 合 理 。 图４ 不 同ｘ值 处 渗 透 率 变 化 ４ 结 语 本 文 建 立 了 气 固 耦 合 的 瓦 斯 流 动 模 型 ， 并 将 其 植 入ＣＯＭＳＯＬ中 进 行 模 拟 抽 采 计 算 ， 分 析 总 结 出 了 基 于 钻 孔 抽 采 的 煤 岩 体 渗 透 率 的 变 化 特 性 。 参 考 文 献 ［１］ 马 金 飞 ， 李 金 华 ， 雒 晨 辉 ， 等．基 于ＣＯＭＳＯＬ Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓ ｉｃｓ的 瓦 斯 抽 采 有 效 钻 孔 间 距 的 研 究 ［Ｊ］．煤 ，２０１６，２５ （１２） １１ －１３，５６． ［２］ 马 忠 ， 石 必 明 ， 穆 朝 民 ， 陈 思．考 虑 流 固 耦 合 的 立 井 揭 煤 瓦 斯 抽 采 模 拟 研 究 ［Ｊ］．煤 炭 开 采 ，２０１３，１８ （５） １０９ －１１１． ［３］ 郝 天 轩 ， 延 福．基 于ＣＯＭＳＯＬ Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ的 瓦 斯 有 效 抽 采 半 径 的 研 究 ［Ｊ］．中 州 煤 碳 ，２０１４（３） ５０ －５３． ［４］ 韦 善 阳 ， 马 科 伟 ， 李 波 波．基 于ＣＯＭＳＯＬ － Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ 研 究 煤 与 瓦 斯 突 出 ［Ｊ］．煤 ，２０１０，１９（５） １４ －１６． ［５］ 韩 磊．热 流 固 耦 合 模 型 的 瓦 斯 抽 采 模 拟 ［Ｊ］．辽 宁 工 程 技 术 大 学 学 报 ，２０１３，３２（１２） １ ６０５ －１ ６０８． ［６］ 何 明 华 ， 王 珍 ， 袁 梅 ， 等．煤 的 坚 固 性 系 数 对 瓦 斯 运 移 的 影 响 ［Ｊ］．煤 矿 安 全 ，２０１２，４３（１１） ５ －８． ［７］ 于 岩 ， 刘 泽 功 ， 王 坤 ， 等．大 孔 径 顺 层 长 钻 孔 消 突 作 用 研 究 ［Ｊ］．煤 矿 安 全 ，２０１２（５） ８ －１１． ［８］ 秦 玉 金 ， 罗 海 珠 ， 姜 文 忠 ， 田 富 超．非 等 温 吸 附 变 形 条 件 下 瓦 斯 运 移 多 场 耦 合 模 型 研 究 ［Ｊ］．煤 炭 学 报 ， ２０１１，３６（３） ４１２ －４１６． ［９］ 吴 有 增 ， 孟 磊 ， 姜 耀 东．考 虑 扩 散－渗 流 作 用 的 瓦 斯 流 动 模 型 及 抽 采 半 径 确 定 ［Ｊ］．中 国 矿 业 ，２０１５，２４ （１） １００ －１０３． ［１０］ 王 德 明．矿 井 通 风 与 安 全 ［Ｍ］．徐 州 中 国 矿 业 大 学 出 版 社 ，２０１２． ［１１］ 刘 清 泉 ， 程 远 平 ， 王 海 峰 ， 等．顺 层 钻 孔 有 效 瓦 斯 抽 采 半 径 数 值 解 算 方 法 研 究 ［Ｊ］．煤 矿 开 采 ，２０１２，１７（２） ５ －７． ［１２］ 马 忠．基 于 热 流 固 耦 合 的 瓦 斯 抽 采 数 值 模 拟 研 究 ［Ｄ］．淮 南 安 徽 理 工 大 学 ，２０１４． ［责 任 编 辑 王 伟 瑾 櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬櫬 ］ （上 接 第６６页 ）抽 采１２０ ｄ后 浓 度 能 保 持 在６５％（ 其 余 工 艺 浓 度 降 至３０％以 下 ） ， 且 现 场 操 作 简 单 ， 总 之 ， 综 合 封 孔 质 量 检 测 和 井 下 对 比 试 验 结 果 认 定 新 材 料 径 向 膨 胀 主 动 承 压 封 孔 是 最 适 合 该 矿 的 高 效 封 孔 工 艺 。 ３ 结 语 １） 采 用 数 值 模 拟 法 和 钻 屑 指 标 法 测 得 巷 道 松 动 圈 范 围 是１０ ｍ， 并 确 定 合 理 封 孔 深 度 为１２ ｍ； ２） 根 据 煤 层 特 点 开 展 封 孔 工 艺 对 比 试 验 ， 通 过 验 证 得 出 径 向 膨 胀 带 压 注 浆 封 孔 是 最 佳 工 艺 。 参 考 文 献 ［１］ 黄 鑫 业 ， 蒋 承 林．本 煤 层 瓦 斯 抽 采 钻 孔 带 压 封 孔 技 术 研 究 ［Ｊ］．煤 炭 科 学 技 术 ，２０１１，３９（１０） ４５ －４８． ［２］ 陈 建 忠 ， 代 志 旭．瓦 斯 抽 采 钻 孔 合 理 封 孔 长 度 确 定 方 法 ［Ｊ］．煤 矿 安 全 ，２００９，４３（８） ８ －１０． ［３］ 齐 文 国．高 瓦 斯 低 透 气 性 煤 层 “两 堵 一 注 ”封 孔 技 术 ［Ｊ］．中 州 煤 炭 ，２０１２（１１） ６７ －６８，７３． ［４］ 吴 龙 山．井 下 负 压 抽 放 瓦 斯 封 孔 技 术 研 究 ［Ｊ］．中 州 煤 炭 ，２０１１，３１（１１） ５３ －５５． ［５］ 徐 龙 仓．提 高 煤 层 气 抽 采 钻 孔 封 孔 效 果 研 究 与 应 用 ［Ｊ］．中 国 煤 层 气 ，２００８，５（１） ２３ －２４． ［６］ 赵 锦 刚．一 种 新 的 煤 矿 井 下 瓦 斯 抽 采 钻 孔 封 孔 方 法 ［Ｊ］．煤 ，２０１３，２２（８） ５６ －５７． ［７］ 潘 峰．囊 袋 式 注 浆 和 聚 氨 酯２种 封 孔 方 式 的 抽 放 效 果 对 比 分 析 ［Ｊ］．煤 矿 安 全 ，２０１２，４３（９） １７７ －１７９． ［８］ 方 前 程 ， 黄 渊 跃 ， 刘 学 服．坦 家 冲 矿 瓦 斯 抽 放 钻 孔 封 孔 工 艺 技 术 研 究 ［Ｊ］．中 国 煤 炭 ，２０１２，３８（２） １０６ － １０８， １２０． ［９］ 马 永 庆．提 高 底 板 岩 巷 穿 层 钻 孔 瓦 斯 抽 放 效 果 的 技 术 措 施 ［Ｊ］．煤 矿 安 全 ，２０１０，４２（５） ３４ －３６． ［责 任 编 辑 王 伟 瑾 ］ ９７ ２０１７ 年 １１ 月 倪 亚 军 等 基 于 钻 孔 抽 采 的 煤 岩 体 渗 透 率 变 化 特 性 研 究 第 ２６ 卷第 １１ 期