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第6期 山 西 焦 煤 科 技 No. 6 2017 年 6 月 Shanxi Coking Coal Science 煤层厚度在4.9 5.7 m m,平均厚度5.4 m m， 煤层稳定； 设计标高为-490 -560 m m， 地质条件非 常复杂， 岩层裂隙发育， 南翼为一盆地， 北翼为一穹商 构造。根据地质资料预测， 该工作面在回采过程中， 将揭露19条正断层， 断层落差在0.6 II II m m. 设计在 2404工作面刮板输送机槽下帮施T T.下斜顺层钻孔， 向钻孔中注人聚氨酯， 采用“ 两堵一注” 分段注浆封 孔方法进行封孔。 4封孔参数封孔参数 4.1 黑、 白料的配比选择 试验表明， 当把黑、 白料的配比控制在1 1 1 . 11时， 可以得到最大的膨胀率， 但是在白料较少 的条件下， 两种原料混合后膨胀速度太快。例如当配 比为11时， 混合后仅20 s s便膨胀完毕， 这不利于人 工封孔操作。为了便于操作， 将配比设置为11.2, 这时膨胀率稍小， 但是膨胀延续时间较长， 达 40 s 左 右， 方便工人操作。 4.2 聚氨酯用量的确定 在自由空间内， 聚氨酯的膨胀系数约为30倍 ， 但 是在环形空间内则与自由空间不同， 聚氨酯在环形空 间内的膨胀系数会随着环形空间的长度增加而不断 变化， 其变化关系可以用下式表示 y 28.91e e 其 相 关 性 系 数 0.96. 具体到某一个注浆点时， 聚氨酯在该环境下的膨 胀系数需要通过试验来确定。膨胀系数确定后， 再根 据设计的封孔长度、 环形空间体积等因素确定聚氨酯 的用量。 4. 3 确定封孔长度 选择一个合理的封孔长度对于瓦斯抽采非常重 要， 因为在煤体内部有许多构造裂隙发育， 在受采动 扰动大的区域更是如此。如果封孔深度过小， 没有穿 过巷道的应力集中带， 那么， 由于钻孔通过裂隙与外 部空间形成了一个回路循环， 空气会在负压作用下， 通过裂隙被吸人到钻孔中， 从而降低抽采出的瓦斯浓 度。而封孔长度太大又会增加成本， 浪费资源。确定 合理的封孔长度， 关键是应该弄清楚巷道周围裂隙圈 的分布范围。 通过对该煤矿巷道的检测分析， 发现其煤巷周围 裂隙圈半径在5 15 m m,为避开裂隙圈的影响， 封孔 长度应大于裂隙圈的发育范围， 故将煤巷钻孔封孔长 度定为17 m m. 岩巷周围的裂隙圈小于煤巷， 在 5 10 m m,将其封孔长度定为13 m m. 5封孔工艺封孔工艺 1 吹渣。钻孔施工结束后， 封孔以前需要先将 孔内岩渣清理干净， 以便顺利下套管。清理岩渣可以 使用高压风管吹孔， 也可以向孔内注水清洗。 2 下套管。在下套管的过程中， 务必使套管的 接头处密实， 防止注浆过程中漏浆。要做到连接紧密 不漏浆， 需要注意以下两点 对于螺纹连接的套管， 需 将接头处扭紧， 上满丝扣； 对丁插接式连接的套管， 连 接前需在接口处涂上一定MM的快干胶水。 3 进行气密性试验。为检查封堵效果是否良 好， 需要在孔口及封孔深度最前端注浆充填封堵之后 进行气密性试验。气密性试验的方法如下 首先把压 风管路和排气管路在孔口处连接起来， 然后向套管内 压 风 1 minmin, 观察是否有返风从孔口套管出来， 如果 没有返风， 则表明密闭成功。压风时风压宜控制在 42 山 西 焦 煤 科 技 2017年 第 6 期 原 封 孔 工 艺 一 “ 两堵一注”封孔工艺 封孔后 10 20 30 40 50 60 70 80 90 抽采时间/d /d 图 2抽采浓度对比曲线图 S Q 丨丨 丨 I I I I 「、 水 封孔后 10 20 30 40 50 60 70 80 90 抽采时间/d 图 3抽采量对比曲线图 7结论 以某矿2404 T T作面为例， 介绍了“ 两堵一注” 分 段注浆封孔技术的应用。工程实践表明， 与采用普通 的聚氨酯、 水泥砂浆封孔法相比， 聚氨酯“ 两堵一注” 施T T.工艺优越性明显， 可以提高封孔后的抽采浓度, 且该法封孔后抽采浓度降低速度较慢， 封孔后90天， 抽采浓度依然高达5 0 ， 而原封孔工艺在封孔4 0 天 后抽采浓度就已经很低。在瓦斯抽采量方面， 也较原 工艺提高， 新工艺的抽采量可以达到原工艺抽采量的 2_6 倍。 12 ,而新工艺为65 ;封孔9 0 天后， 原工艺的抽采 浓度仅剩下5 ,而新T T艺仍然有5 0 . 由 图 3 可 知， 新工艺也优于原工艺， 例如在封孔后4 0 天（ 这时 钻孔刚好施工完毕， 抽采量达到最大值） ， 新工艺的 抽采量达到2.6 m m3* minmin 而原工艺的抽采量仅为 1.11、1 1 1|11_1， 前者是后者的2.6倍。 参考文献 [I ]侯少波.新型封孔技术在井下瓦斯抽采中的应用研究[J].煤炭与化工,20175 109 - III. [ 2 ] 孙振敏.與袋式注浆封孔法在本煤层_ft斯抽采中的应用[J].现代矿业,2015 11 229 -230,245. [ 3 ] 李义树， 陈久福， 龙建明， 等.瓦斯顺层抽采钻孔封孔工艺改进研究[jj.煤炭科学技术， 20I3S2I6I -162. [ 4 ] 殷文韬， 刘明举， 温志辉， 等.煤层瓦斯抽放封孔工艺研究与应用[J].煤炭工程,2011,1 2 31 -33. [ 5 ] 唐 征 ， 陈立伟.松软煤层全孔段下放筛管瓦斯促抽技术研究[■ ].煤炭技术,2 0 1 5 , 3 4 9 1 3 2 - 134. [ 6 ] 王大庆， 邢 祥 ， 徐学伏.聚氨啮注浆封孔技术在松软煤层瓦斯抽放中的应用[J].中国煤炭,20丨 丨 （ 9 〉 89-91. 下枯■第5 0 页 ） 0.05 0. 1 MPaMPa,切不可过咼， 风压过咼容易将座屁密 闭冲跨。 4 充填聚氨酯。气密性试验合格后， 即可向套 管内充填聚氨酯。充填之前需先计算好聚氨酯用量 及配比浓度， 确保一次充填到位， 避免一次充填用量 不足， 注浆管路被发泡后的聚氨酯堵塞而封孔失败。 6抽采效果 封孔后， 开始的近一个月内， 瓦斯抽采浓度基本 维持在7 5 以上（ 见表2 ， 之后抽采浓度有所降低, 但仍然在5 5 以上， 孔口抽采负压一直维持在12 17 kPakPa,见表2 . 表 2 中第一列表示抽采浓度变化， 第 二列表示抽采量的变化。由该表可以看出， 从 12月 12 日一 1 月 10日， 抽采量在不断增加， 这是因为钻孔 数量在不断增加。 表 2主管路中瓦斯抽采浓度与抽采纯量变化表 检测时间抽采浓度/ 杣采纯世/m3 min _ 1 12 月 12 口810. 14 12月 1 5 曰850. 29 1 2 月 1 9 日790. 58 12月 2 3 日760.78 12 月 27 H 750. 92 12月 3 1 日751.33 1 月 4 曰741.48 1 月 8 口731.79 1 月 10 FI 742. 14 采用“ 两堵一注” 封孔与原封孔I I艺在柚采浓度 和抽采MM的对比分別见图2,图 3.由图2,3可以看 出， 采用“ 两堵一注” 封孔工艺后， 柚采浓度和抽采量 都提高。在封孔初期， “ 两堵一注” 封孔后的抽采浓 度为83 ,同期原封孔方法达到的抽采浓度为55 . 随着时间的推移， 抽采浓度逐渐下降， 但原封孔T T.艺 下降速度很快， 而“ 两堵一注” 工艺对应的肋线下降 则较为缓慢。封孔4 0 天后， 原工艺的柚采浓度仅为 / 趔滏兴W 50 山 西 焦 煤 科 技 2017年 第 6 期 参考文献 [ 1 ] 王保国， 张晓东， 韩冰飞.矿井安全监控系统误报警原因分析[J].科技信息， 201215 413. [ 2 ] 程爱英.监测监控系统网络故障排奄及解决方案分析[J].数据通信， 20151 43 -45. [ 3 ] 庞海云.煤矿监测监控系统的建设现状与发展研究[J].科技创新与应用， 20141326 -29. [ 4 ] 刘 猛 .KJ9 0 矿井安全监控系统的升级改造[J].中州煤炭， 20092 56 -58. [ 5 ] 李玉国.矿井监测监控系统主要问题分析及解决方法[J].煤炭工程,20069 43 -44. Analysis on the Reason and Improvement of Mis-alarm of Methane Sensor ZHANG BinZHANG Bin Abstract Abstract The paper briefly introduces the causes of several false alarms which is common to see in methane monitoring system of KJ90 for coal mine, and analyzes the false alarms and puts forward a series of improvement meas ures to avoid the occurrence of false alarm, the practice provides positive role in coal mine safety production. Key words Key words Methane； Sensor； False alarm 上接第4 2 页） Application of Segmental Grouting Sealing Technology in Gas Drainage HU BinHU Bin Abstract Abstract Introduces the sealing parameters and process of sealing the two ends then grouting segmental grouting with 2404 working face as a case in a mine. Engineering practice shows that compared with the ordinary polyurethane, cement mortar sealing , the polyurethane plus sealing the two ends then grouting represent more advan tageous , the gas extraction concentration improved with longer decreasing period aftenvards. The gas production also increased greatly than before. Key words Key words Gas extraction ； Sealing the two ends then grouting segmental grouting sealing technology ； Polyure thane
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