新型多囊袋多级注浆封孔技术研究
来源:未知 2019-06-13 09:20
近些年来,在煤矿企业发展中,出现了很多的瓦斯爆炸或者瓦斯泄露的事故,造成很多人员的死亡和受伤,这对于煤矿企业的发展产生了严重的阻碍作用,因此,改善这种现象是煤矿企
新型多囊袋多级注浆封孔技术研究
摘要:近些年来,在煤矿企业发展中,出现了很多的瓦斯爆炸或者瓦斯泄露的事故,造成很多人员的死亡和受伤,这对于煤矿企业的发展产生了严重的阻碍作用,因此,改善这种现象是煤矿企业发展的当务之急[1]。经过不断地研究之后发现,新型多囊袋多级注浆封孔技术可以有效的改善这种现象,保证瓦斯保持稳定并进行安全使用。本文主要研究新型多囊袋多级注浆封孔技术,研究其的发展意义。
关键词:新型多囊袋;多级注浆封孔技术;研究意义
随着社会经济的发展,煤矿企业的发展规模越来越大,煤矿开采的深度也越来越深,煤矿内部的各矿井发展出现了一些改变,即:由低瓦斯矿井逐渐变成高瓦斯矿井,瓦斯的应用已经成为了影响煤矿产业发展的重要因素[2]。近些年来,国家煤矿企业出现了很多关于瓦斯的事故,为了改善这种现象,就需要对瓦斯进行严格控制和治理,而注浆封孔技术能够有效的降低瓦斯的不稳定性,本文主要研究新型多囊袋多级注浆封孔技术,以及其在煤矿企业的应用意义。
一、新型多囊袋注浆封孔技术
在进行传统囊袋方式注浆封孔的技术中,浆液凝结固定之后很难在密封钻孔的附近,被抽采时的震动进行影响,从而产生了裂缝,以此造成了注浆封孔装置一直到钻孔行为出现了时间较短的周期,这不利于瓦斯的抽采,因此,需要对瓦斯抽采安全的有效开展进行研究,研究其非常重要的现实意义。对于瓦斯技术的研究,国外的发展比较快,国外一般使用“注管封孔的方法[3]”,这种方法有很多优点,能够有效地避免瓦斯事故的发生,但同时其的制作成本较高,操作方式较为繁复,而且这种方法是针对国外煤矿企业的发展而进行的对策,不能适应我国煤矿现状的发展。在我国,通常使用化学材料热涨作用来进行封孔[4],这种方法操作和制作都非常容易,但是却没有很好的治理效果,会造成钻孔瓦斯泄露或者抽取瓦斯浓度较低等情形,因此,需要加强瓦斯治理的研究。
经过研究发现,新型多囊袋多级注浆封孔技术,能够有效地进行瓦斯事故地治理,其最主要的是在一个孔内装置一次性的注浆设置。新型多囊袋多级注浆封孔技术的装置是由塑料堵头件、塑料出浆管、浆液渗透区、复合囊袋、封孔抽采管、钻孔注浆阀门、囊袋注浆阀门和注浆管八部分组成[5],这个装置是将两个塑料堵头件堵在注浆管的两侧,利用囊袋封堵一节钻孔,在两个囊袋之间有一节塑料管,在塑料管的一边安装了一个钻孔注浆口,然后经过钻孔注浆口给两个囊袋之间的管道中的钻孔注入浆液,以此在管道内部形成压力差,促使浆液向四周钻孔表层渗透。
新型多囊袋多级注浆封孔技术,不仅可以填充管道周围以及钻孔附近的缝隙[6],封堵在钻孔注浆时出现的漏气缝隙,而且可以给钻孔注浆的管道提供支持,促使钻孔注浆没有出现缝隙,这样不会对钻孔管道的稳定性产生影响,保证了钻孔注浆的管道附近没有漏气缝隙,同时还能规避后续通道漏气的发生。
二、新型多囊袋多级注浆封孔技术的应用
通过案例来对新型多囊袋多级注浆封孔技术装置进行研究,将新型多囊袋多级注浆封孔技术在某地煤矿进行实际运用进行分析。在矿井中的一个运输顺槽上进行钻孔施工,共钻55个孔,对其全部进行新型多囊袋多级注浆封孔技术装置的连接,进行注浆钻孔,空口使用具有柔韧性的连接软管。在该地利用新型多囊袋多级注浆封孔技术装置选择了33个钻孔,22个钻孔采用传统的注浆封孔方式,即加入聚氨酯来进行封孔。对比这样的实验结果:利用新型多囊袋多级注浆封孔技术装置注浆钻孔和利用传统的添加聚氨酯进行注浆钻孔间隔布置,钻孔数目约为2∶1。新型多囊袋多级注浆封孔技术装置和传统的聚氨酯注浆钻孔封孔时间和注浆封孔效果基础保证相同,以此来对这次装置的对比的准确率和可靠性进行保证。利用新型多囊袋多级注浆封孔技术装置和传统的聚氨酯注浆封孔技术结果对比有以下四方面的内容。
(1) 新型多囊袋多级注浆封孔技术装置注浆封孔无效的行为有10.2%,而传统的添加聚氨酯进行注浆封孔无效的行为有54.0%。
(2) 新型多囊袋多级注浆封孔技术装置注浆封孔方法的均匀浓度为传统的添加聚氨酯注浆封孔法浓度的143%。
(3)传统的添加聚氨酯注浆封孔的高浓度注浆钻孔浓度退化的很快,而新型多囊袋多级注浆封孔技术装置,注浆封孔高浓度钻孔的浓度退化较为缓慢,由此可见,新型多囊袋多级注浆封孔技术装置的后期封孔效果较好。
(4)由对比之后的数据可知传统的添加聚氨酯注浆封孔方法,随着时间的变化,注浆钻孔以及封孔失效现象较为明显,后期部分钻孔无法测出瓦斯浓度,而囊袋式注浆封孔法则无此现象发生,后期封孔效果稳定。
根据上述对比研究分析可知,新型多囊袋多级注浆封孔技术装置使用的是主动保护注浆封孔的原理,应用结果较为独特新奇、而且构思比较新颖,能够促进矿井顺利地开展现场施工作业,封孔效果和传统的添加聚氨酯注浆封孔相比较,有非常显著的效果,是提高本煤层瓦斯浓度的最有效方法,主要有以下两方面的体现。
(1)利用高压注浆,浆液进入钻孔裂隙,减少了钻孔的漏气量,增加了瓦斯抽放浓度,提高了瓦斯抽放效率,较好地解决了某些地区煤矿企业矿井瓦斯不稳定煤层抽采较难的问题。
(2)采用风动注浆泵注浆,使煤孔封孔时间缩短到20min内,降低了劳动强度,提高了封孔工效,节约了瓦斯抽放封孔成本。
结束语
综上所述,本文主要研究新型多囊袋多级注浆封孔的技术,以及在煤矿企业中的应用,基于理论和实践的研究,提出新型多囊袋多级注浆封孔技术,这个技术能够明显的改善煤矿企业中瓦斯事故的发生,是增强煤矿瓦斯治理的有效方法。
1.新型多囊袋多级注浆封孔技术能够达到注浆封孔的目的,将管道和钻孔周围的缝隙进行填充,防止以后发生漏气现象,保护钻孔的稳定性,促使注浆钻孔的内部和附近形成较高的应力区,不间断地对没有注浆的管道缝隙进行填充,更深入的避免了管道漏气的情形,还能够减小注浆封孔管道的通透性,有效的保持注浆钻孔的稳定性,提升瓦斯的浓度,保证管道周围没有漏气现象。
2.使用新型多囊袋多级注浆封孔技术可以增强注浆钻孔的封孔效果,提升整个矿井的抽采浓度,能够有效的对瓦斯浓度进行控制,为瓦斯的使用给予相应高效的技术支持,还能减少瓦斯因为浓度较低而进行排放对大气和环境的影响程度。
3.使用新型多囊袋多级注浆封孔技术,能够有效的增强注浆钻孔的抽采能力,保证瓦斯的高浓度,能够使注浆钻孔的管道不关闭阀门,还能继续有效的工作,减少瓦斯的抽采时间,能够保证煤矿工作人员的安全,降低瓦斯事故的发生。
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