1、中國(guó)科技論文在線- PAGE 4 - FORMTEXT 快速測(cè)壓中高壓注漿封孔工藝及改進(jìn)措施 FORMTEXT 周洋， FORMTEXT 楊洋作者簡(jiǎn)介：作者簡(jiǎn)介：周洋（1984-），男，遼寧沈陽(yáng)人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院08級(jí)碩士研究生,研究方向：礦井瓦斯防治. E-mail: 52819651SET bkCompanyEN Faculty of Safety Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, 221008;Faculty of Safety Engineering, China University

2、of Mining & Technology, Xuzhou, 221008 * MERGEFORMATFaculty of Safety Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, 221008;Faculty of Safety Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, 221008SET bkCompanyCHN 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，徐州 221008;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，徐州 221008 * MERGEFORMA

3、T中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，徐州 221008;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，徐州 221008SET bkPostcode 221008;221008 * MERGEFORMAT221008;221008SET bkMobile13913451802 * MERGEFORMA13913451802SET bkTelphone13913451802 * MERGEFORMA13913451802SET bkAddress 江蘇省徐州市中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院碩08;江蘇省徐州市中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工

4、程學(xué)院碩08 * MERGEFORMAT江蘇省徐州市中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院碩08;江蘇省徐州市中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院碩08SET bkEmail 52819651; * MERGEFORMAT52819651;SET bkIntroduction 作者簡(jiǎn)介：周洋（1984-），男，遼寧沈陽(yáng)人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院08級(jí)碩士研究生,研究方向：礦井瓦斯防治。;楊洋（1986-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)榈V井瓦斯防治 * MERGEFORMAT作者簡(jiǎn)介：周洋（1984-），男，遼寧沈陽(yáng)人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院08級(jí)碩士研究生,研究方向：礦井瓦斯防治。;楊洋（1986-），男，碩士研究生

5、，研究方向?yàn)榈V井瓦斯防治SET bkAuthorCHN 周洋;楊洋 * MERGEFORMAT周洋;楊洋SET bkAuthorEN Zhou Yang;Yang Yang * MERGEFORMATZhou Yang;Yang YangSET bkContact 周洋 * MERGEFORMAT周洋SET bkFund * MERGEFORMAT SET version 1.5 * MERGEFORMAT1.5SET version 1.5 * MERGEFORMAT1.5SET version 1.5 * MERGEFORMAT1.5SET version 1.5 * MERGEFORMA

6、T1.5SET version 1.5 * MERGEFORMAT1.5SET version 1.5 * MERGEFORMAT1.5SET version 1.5 * MERGEFORMAT1.5SET version 1.5 * MERGEFORMAT1.5SET bkReferencesInfo 1*|*專著*|*俞啟香. 礦井瓦斯防治M. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1992.2*|*期刊*|*Jiang Chenglin.Fast determination of gas pressure before coal uncovering in cross-cut and shaftJ.

7、 Journal of China University of Mining & Technology，2008,18(4): 494-499.3*|*期刊*|* Chen Yu-jia, JIANG Cheng-lin. eta. Effect of aeration on fast gas pressure tests J. Mining Science and Technology，2009 (6）：756-760.4*|*學(xué)位論文*|*李曉偉.復(fù)雜地質(zhì)條件下石門(mén)及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測(cè)技術(shù)研究D.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2009：81-84.5*|*期刊*|* 何書(shū)建，張仁貴，王凱等.

8、 新型封孔技術(shù)在煤層瓦斯壓力測(cè)定中的應(yīng)用J. 煤炭科學(xué)技術(shù)，2003，31(10)：33-35. * MERGEFORMAT1*|*專著*|*俞啟香. 礦井瓦斯防治M. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1992.2*|*期刊*|*Jiang Chenglin.Fast determination of gas pressure before coal uncovering in cross-cut and shaftJ. Journal of China University of Mining & Technology，2008,18(4): 494-499.3*|*期刊*|* Chen Yu-j

9、ia, JIANG Cheng-lin. eta. Effect of aeration on fast gas pressure tests J. Mining Science and Technology，2009 (6）：756-760.4*|*學(xué)位論文*|*李曉偉.復(fù)雜地質(zhì)條件下石門(mén)及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測(cè)技術(shù)研究D.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2009：81-84.5*|*期刊*|* 何書(shū)建，張仁貴，王凱等. 新型封孔技術(shù)在煤層瓦斯壓力測(cè)定中的應(yīng)用J. 煤炭科學(xué)技術(shù)，2003，31(10)：33-35.SET bkAuthorsInfo *|1|周洋|Zhou Yang|中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全

10、工程學(xué)院，徐州 221008|Faculty of Safety Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, 221008|作者簡(jiǎn)介：周洋（1984-），男，遼寧沈陽(yáng)人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院08級(jí)碩士研究生,研究方向：礦井瓦斯防治。|江蘇省徐州市中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院碩08|221008|5281965115162110500|2|楊洋|Yang Yang|中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，徐州 221008|Faculty of Safety Engineering, China Univ

11、ersity of Mining & Technology, Xuzhou, 221008|楊洋（1986-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)榈V井瓦斯防治|江蘇省徐州市中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院碩08|22100813913451802 * MERGEFORMAT*|1|周洋|Zhou Yang|中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，徐州 221008|Faculty of Safety Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, 221008|作者簡(jiǎn)介：周洋（1984-），男，遼寧沈陽(yáng)人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全

12、工程學(xué)院08級(jí)碩士研究生,研究方向：礦井瓦斯防治。|江蘇省徐州市中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院碩08|221008|5281965115162110500|2|楊洋|Yang Yang|中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，徐州 221008|Faculty of Safety Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, 221008|楊洋（1986-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)榈V井瓦斯防治|江蘇省徐州市中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院碩08|22100813913451802SET b

13、kTitleInfo 快速測(cè)壓中高壓注漿封孔工藝及改進(jìn)措施|Process of Hole Sealing of High Pressure Grouting and Improvement Measures on Fast Pressure Measurement| * MERGEFORMAT快速測(cè)壓中高壓注漿封孔工藝及改進(jìn)措施|Process of Hole Sealing of High Pressure Grouting and Improvement Measures on Fast Pressure Measurement|（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，徐州 221008）SET b

14、kTitleInfo * MERGEFORMAT SET bkAuthorsInfo * MERGEFORMAT 摘要： FORMTEXT 本文介紹了快速測(cè)壓中的高壓注漿封孔工藝；分析了當(dāng)前的高壓注漿封孔工藝的不足并提出一些行之有效的改進(jìn)措施。在測(cè)定戴家灣煤礦3煤層瓦斯壓力時(shí)，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，最終測(cè)得3煤層最大瓦斯壓力為0.38MPa。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，改進(jìn)后的高壓注漿封孔工藝效果良好。關(guān)鍵詞： FORMTEXT 高壓注漿；瓦斯壓力；快速測(cè)壓；注漿封孔器中圖分類(lèi)號(hào)： FORMTEXT TD7SET bkAuthorsInfo * MERGEFORMAT SET bkTitleInfo

15、* MERGEFORMAT FORMTEXT Process of Hole Sealing of High Pressure Grouting and Improvement Measures on Fast Pressure Measurement FORMTEXT Zhou Yang, FORMTEXT Yang Yang(Faculty of Safety Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, 221008)Abstract: FORMTEXT This paper introduces Proces

16、s of Hole Sealing of High Pressure .it analyses the current deficiency in high pressure grouting hole sealing technology and puts forward some effective measures for improvement.It proves the improved high-pressure grouting hole sealing technology is better through the field practice.Key words: FORM

17、TEXT High pressure grouting; gas pressure; fast pressure measurement; grouting hole sealing device引言煤層瓦斯壓力是決定煤層瓦斯含量多少、瓦斯流動(dòng)動(dòng)力高低以及瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的潛能大小的基本參數(shù)，在研究與評(píng)價(jià)瓦斯儲(chǔ)量、瓦斯涌出、瓦斯抽放和煤與瓦斯突出問(wèn)題中，掌握準(zhǔn)確可靠的瓦斯壓力數(shù)據(jù)至關(guān)重要1。瓦斯壓力的測(cè)定方法是在距測(cè)壓煤層一定距離的石門(mén)或巖巷中打一鉆孔，深入煤層內(nèi)，通過(guò)鉆孔在煤孔內(nèi)布置一根瓦斯管與外界溝通，連上瓦斯壓力表，再用封孔材料或設(shè)備密封鉆孔。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的瓦斯?jié)B流，煤孔內(nèi)的瓦斯壓力逐漸接近

18、煤層的原始瓦斯壓力而趨于穩(wěn)定，從外部的壓力表上即可讀出煤孔內(nèi)的瓦斯壓力值2。一般采取瓦斯壓力自然恢復(fù)法來(lái)進(jìn)行，如果時(shí)間緊迫則采用向鉆孔注氮的方法來(lái)快速測(cè)定3。但在測(cè)壓鉆孔圍巖裂隙比較發(fā)育，有含水層，或測(cè)壓點(diǎn)附近有斷層、裂隙帶、破碎帶以及煤巷中測(cè)壓時(shí)，需要應(yīng)用高壓注漿技術(shù)來(lái)處理測(cè)壓鉆孔4，能否快速準(zhǔn)確的測(cè)定瓦斯壓力很大程度上取決于注漿工藝。高壓注漿封孔工藝高壓注漿的具體施工過(guò)程如下：先用120 mm鉆頭鉆進(jìn)3 m深停鉆，用水掃凈孔內(nèi)巖粉，退出鉆桿。將焊有法蘭盤(pán)（可耐高壓的）的90孔口管（無(wú)縫鋼管）送進(jìn)孔內(nèi)，帶法蘭盤(pán)的一頭朝外并露出孔外適當(dāng)長(zhǎng)度，取出焊有高壓球閥的另一片法蘭盤(pán)將兩片法蘭盤(pán)之間加上密

19、封墊，然后用螺栓緊固；上好法蘭盤(pán)接上出漿管后用水灰比1：1的水泥漿注漿固定孔口管，直至孔口管外不跑漿或注漿壓力達(dá)到6MPa為止；待孔口管加固的漿液凝固24 h后，75mm鉆頭掃孔3 m停止鉆進(jìn)，退出鉆桿，對(duì)孔口管做12Pa耐壓實(shí)驗(yàn)，穩(wěn)定時(shí)間不小于30 min。若孔口管周?chē)写罅繚{液跑出應(yīng)重新固定孔口管，直至孔口管耐壓實(shí)驗(yàn)合格；孔口管耐壓實(shí)驗(yàn)合格后，用75 mm 鉆頭鉆進(jìn)見(jiàn)煤停鉆用水掃凈孔內(nèi)巖粉，退出鉆桿。再次安裝法蘭片接上注漿管，先注稀漿后注稠漿，漿液水灰比為2 1、1 1兩個(gè)配比級(jí)別，最后1：1的濃漿封孔，注漿終壓12MPa； 待水泥漿凝固24h后，用75 mm鉆頭掃孔鉆進(jìn)，進(jìn)入煤層0.5

20、m左右停鉆，退出鉆桿，放入由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)周世寧院士研制出的M2型測(cè)壓儀5，即完成注漿封孔測(cè)壓任務(wù)。注漿結(jié)束后要及時(shí)用清水清洗，防止泥漿凝固阻塞注漿泵及其管路。高壓注漿封孔工藝中容易出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法高壓注漿時(shí)兩片法蘭之間易爆漿傷人。解決方法：在固定法蘭盤(pán)的時(shí)候應(yīng)該對(duì)角線擰螺栓，中間加密封墊。確保絲扣擰緊方可高壓注漿。 固定孔口管時(shí)，如果遇到上向孔角度比較大的時(shí)候送入的鉆孔內(nèi)的孔口管本身質(zhì)量就很大，如果此時(shí)采用注漿泵注漿，加上注漿管的強(qiáng)烈抖動(dòng)，送入鉆孔內(nèi)的孔口管就很可能沖掉孔口附近初步封孔使用的木塞、黃泥和水泥卷甚至瞬間從鉆孔中脫落。此時(shí)如果有施工人員正對(duì)孔口附近，就會(huì)很危險(xiǎn)。如果重新封孔，浪

21、費(fèi)人力物力。解決方法：用兩個(gè)兩端開(kāi)口的編織袋套在孔口管上，用細(xì)鐵絲扎好編織袋的一頭，再取出事先準(zhǔn)備好的聚氨酯，將適量的黑藥和白藥按體積比1：1.25混合攪拌，當(dāng)混合液由黃褐色稍變成乳白色時(shí)，停止攪拌。把混合液倒入編織袋和孔口管之間用細(xì)鐵絲扎好編織袋的另一頭后，迅速將孔口管送入鉆孔中。由于編織袋兩端被鐵絲扎死，聚氨酯發(fā)泡膨脹后會(huì)封堵住孔口管和鉆孔間的環(huán)形空間，孔口管被牢牢的固定后上好法蘭盤(pán)接上出漿管后用水灰比1：1的水泥漿注漿固定孔口管，直至孔口管外不跑漿或注漿壓力達(dá)到12MPa為止。注漿次數(shù)多，等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能滿足快速測(cè)壓的要求。解決方法：改用注漿封孔器替代孔口管，直接用75 mm 鉆頭鉆進(jìn)

22、見(jiàn)煤停鉆，掃凈孔內(nèi)巖粉，退出鉆桿，將注漿封孔器放入鉆孔中注漿一次即可。注漿封孔器的原理是，膨脹后的注漿封口器和鉆孔壁產(chǎn)生磨擦力使外層膠皮緊貼孔壁，其磨擦力必須大于漿液作用于封口器前部的推力。注漿封孔器具有封孔時(shí)間短，密封效果好，施工費(fèi)用低，可反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。但在煤孔中封孔時(shí)，要保證鉆孔質(zhì)量好、塌孔率低、孔徑變形小。否則，會(huì)導(dǎo)致封孔困難或封孔器易卡死在孔中，無(wú)法回收，增加成本。并且，注漿后水泥砂漿凝固后易與封孔器粘連，從而導(dǎo)致封孔器無(wú)法拔出，這也是目前注漿封孔器封孔普遍存在的問(wèn)題之一。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況根據(jù)以上介紹，在戴家灣煤礦對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用研究。戴家灣煤礦范圍內(nèi)淺部老窯較多，礦井東部有大灣水庫(kù)，地表水系較發(fā)育，斷層較發(fā)育，地質(zhì)條件較復(fù)雜。根據(jù)戴家灣煤礦3煤層的巷道揭露條件，選擇在戴家灣煤礦九天井材料上山巷道+375m位置布置鉆場(chǎng)，打巖石鉆孔測(cè)戴家灣煤礦3煤層的瓦斯壓力，共施工兩個(gè)測(cè)壓孔：一號(hào)鉆孔傾角30，孔深11m；二號(hào)鉆