瓦斯抽采钻孔高膨胀应力胶凝剂封孔工艺研究与应用

摘要

瓦斯抽采是治理煤层瓦斯最基本的措施,瓦斯抽采量的多少与抽采钻孔的封孔质量紧密相关.目前,抽采钻孔封孔效果差、抽采浓度低是煤层瓦斯抽采的共性问题.郑煤集团告成煤矿二1煤层属于三软煤层,钻孔孔壁易破坏、裂隙发育,封孔条件差,加剧了瓦斯抽采难度.为提高瓦斯抽采效果,提出了一种新型的封孔材料,即高膨胀应力胶凝剂,结合封孔管柱,从而实现"两堵一注"带压封孔.该方法在告成煤矿25041工作面第3单元进行了现场应用,对比性试验结果表明:高膨胀应力凝胶剂具有渗透性强、抗压性能好特点;采用高膨胀应力凝胶剂封孔,瓦斯抽采浓度可维持在40％以上且浓度波动幅度小;与传统水泥浆封孔相比,高膨胀应力凝胶剂封孔可使瓦斯抽采纯量提高4倍左右,平均瓦斯抽采纯量随时间呈负指数衰减.该封孔技术为解决三软低透气性煤层瓦斯抽采浓度低、衰减快等问题提供了一种新的方法.