CN103410469A - 喷涂式瓦斯抽采封孔工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明具体为一种喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，解决了现有的瓦斯抽放封孔难度大、效果不佳的问题。喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，包括以下步骤，准备喷涂原料，其中各原料分别为砣丙乳液胶粘剂、分散剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂、阻燃剂、水泥等；利用注浆装置喷涂，注浆装置包括注浆泵、铝塑管、贮浆罐、不锈钢套筒和贮浆罐前端装有的不锈钢喷头，不锈钢喷头侧壁均布设有若干喷嘴；喷涂完毕，关闭注浆泵，钻孔最外端使用一节封孔管进行封孔。本发明喷涂式瓦斯抽采钻孔封孔方法相对传统封孔方法能提高瓦斯抽采浓度34%，封孔成本仅为原有成本的30%，整套封孔工艺操作时间为原有时间的50%，延长钻孔抽采寿命、提高单孔利用率。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下使用的瓦斯抽采钻孔封孔方法，具体为一种喷涂式瓦斯抽采封孔工艺。
背景技术
目前为了保证高瓦斯矿井安全生产，普遍采取先抽后掘、先抽后采的生产方式，其瓦斯抽放效果很大程度上取决于钻孔封孔的质量。瓦斯抽采钻孔封孔的本质是隔绝钻孔附近岩层等处的裂隙与巷道的连通。目前的封孔工艺多采用封孔管与封孔材料（如聚氨酯、水泥等）共同实现隔绝封堵的作用，而这样的封孔工艺会带来巷道空气与抽采钻孔空间导通、单孔封孔材料消耗成本高、封孔时间长、多种材料共同封孔操作复杂、容易发生管路堵塞等问题，这些情况均不同程度的增大了封孔难度，影响了封孔效果。
发明内容
本发明为了解决现有的瓦斯抽放封孔难度大、效果不佳的问题，提供了一种喷涂式瓦斯抽采封孔工艺。
本发明是采用如下技术方案实现的：喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，包括以下步骤，
（1）准备喷涂原料；其中各原料的质量份数分别为，砣丙乳液胶粘剂40~60份，分散剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂、阻燃剂各0.5~1.5份，强度等级高于42.5的水泥7~10份，铝灰1.5~2份，钛白粉3.2~3.9份，滑石粉7~13份，高岭土6~12份，将原料利用搅拌装置搅拌均匀，搅拌转速保持在150~400r/min；
（2）利用注浆装置喷涂；注浆装置包括注浆泵以及连接在注浆泵上的铝塑管，铝塑管另一端连接有不锈钢套筒，不锈钢套筒前端装有不锈钢喷头，不锈钢喷头侧壁均布设有若干喷嘴，不锈钢套筒后端为弧形端盖，铝塑管固定在弧形端盖上，注浆泵的注浆压力稳定在0.1~0.3MPa；使用时将不锈钢喷头伸入钻孔底部，开动注浆泵进行喷涂，喷涂时同步利用铝塑管将喷头缓慢的向钻孔外拉，拉出速度约为0.1~0.2m/s，保证喷层厚度2~4mm；
（3）喷涂完毕，关闭注浆泵，钻孔最外端使用一节封孔管进行封孔，封孔深度2~4m。
钻孔最外端使用一节封孔管进行封孔的方法为现有封孔方法，是本领域技术人员熟知的。所有工艺步骤中，各原料的质量份数是经过大量实验和计算得出的合理数据，可以保证注浆以及封孔的效果；喷涂时，开动注浆泵的同时将喷头缓慢的向钻孔外拉，喷涂原料经过铝塑管、不锈钢套筒从喷嘴中喷出，限定的拉出速度可以保证喷涂厚度以及喷层均匀。
本发明的有益效果如下：利用新型封孔材料喷涂于钻孔内壁，实现了封堵瓦斯抽采钻孔内壁与巷道空间裂隙的作用。本发明喷涂式瓦斯抽采钻孔封孔方法相对传统封孔方法能提高瓦斯抽采浓度34%，封孔成本仅为原有成本的30%，整套封孔工艺操作时间为原有时间的50%，同时大幅度降低了现场工人的劳动强度，且采用本工艺封孔在由于矿压作用造成封孔效果变差的情况下，可以将封孔管与整个封孔管路断开连接，将喷头伸入封孔管内重复封孔步骤，可延长钻孔抽采寿命、提高单孔利用率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：a-钻孔，b-不锈钢喷头，c-不锈钢套筒，d-铝塑管，e-弧形端盖。
具体实施方式
喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，包括以下步骤，
（1）准备喷涂原料；其中各原料的质量份数分别为，砣丙乳液胶粘剂40~60份，分散剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂、阻燃剂各0.5~1.5份，强度等级高于42.5的水泥7~10份，铝灰1.5~2份，钛白粉3.2~3.9份，滑石粉7~13份，高岭土6~12份，将原料利用搅拌装置搅拌均匀，搅拌转速保持在150~400r/min；
（2）利用注浆装置喷涂；注浆装置包括注浆泵以及连接在注浆泵上的铝塑管d，铝塑管d另一端连接有不锈钢套筒c，不锈钢套筒c前端装有不锈钢喷头b，不锈钢喷头b侧壁均布设有若干喷嘴，不锈钢套筒c后端为弧形端盖e，铝塑管d固定在弧形端盖e上，注浆泵的注浆压力稳定在0.1~0.3MPa；使用时将不锈钢喷头伸入钻孔a底部，开动注浆泵进行喷涂，喷涂时同步利用铝塑管将喷头缓慢的向钻孔a外拉，拉出速度约为0.1~0.2m/s，保证喷层厚度2~4mm；
（3）喷涂完毕，关闭注浆泵，钻孔a最外端使用一节封孔管进行封孔，封孔深度2~4m。
具体实施过程中，不锈钢喷头b、不锈钢套筒c、弧形端盖e之间为可拆式连接。这种结构方便了不锈钢喷头的拆洗清理。所用的不锈钢套筒c前后端设有倒角。这种结构方便了再钻孔内推拉不锈钢套筒。
实施例1
喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，包括以下步骤，
（1）准备喷涂原料；其中个原料的质量份数分别为，砣丙乳液胶粘剂50份，分散剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂、阻燃剂各1份，强度等级高于42.5的水泥9份，铝灰1.8份，钛白粉3.6份，滑石粉10份，高岭土10份，将原料利用搅拌装置搅拌均匀，搅拌转速保持在200r/min；
（2）利用注浆装置喷涂；注浆装置包括注浆泵以及连接在注浆泵上的铝塑管d，铝塑管d另一端连接有不锈钢套筒c，不锈钢套筒c前端装有不锈钢喷头b，不锈钢喷头b侧壁均布设有若干喷嘴，不锈钢套筒c后端为弧形端盖e，铝塑管d固定在弧形端盖e上，注浆泵的注浆压力稳定在0.2MPa；使用时将不锈钢喷头伸入钻孔a底部，开动注浆泵进行喷涂，喷涂时同步利用铝塑管将喷头缓慢的向钻孔a外拉，拉出速度约为0.1m/s，保证喷层厚度2mm；
（3）喷涂完毕，关闭注浆泵，钻孔a最外端使用一节封孔管进行封孔，封孔深度3m。
实施例2
喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，包括以下步骤，
（1）准备喷涂原料；其中个原料的质量份数分别为，砣丙乳液胶粘剂40份，分散剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂、阻燃剂各0.5份，强度等级高于42.5的水泥8份，铝灰1.7份，钛白粉3.9份，滑石粉9份，高岭土12份，将原料利用搅拌装置搅拌均匀，搅拌转速保持在200r/min；
（2）利用注浆装置喷涂；注浆装置包括注浆泵以及连接在注浆泵上的铝塑管d，铝塑管d另一端连接有不锈钢套筒c，不锈钢套筒c前端装有不锈钢喷头b，不锈钢喷头b侧壁均布设有若干喷嘴，不锈钢套筒c后端为弧形端盖e，铝塑管d固定在弧形端盖e上，注浆泵的注浆压力稳定在0.1MPa；使用时将不锈钢喷头伸入钻孔a底部，开动注浆泵进行喷涂，喷涂时同步利用铝塑管将喷头缓慢的向钻孔a外拉，拉出速度约为0.15m/s，保证喷层厚度2mm；
（3）喷涂完毕，关闭注浆泵，钻孔a最外端使用一节封孔管进行封孔，封孔深度2m。
实施例3
喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，包括以下步骤，
（1）准备喷涂原料；其中个原料的质量份数分别为，砣丙乳液胶粘剂45份，分散剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂、阻燃剂各1.5份，强度等级高于42.5的水泥10份，铝灰1.9份，钛白粉3.2份，滑石粉11份，高岭土6份，将原料利用搅拌装置搅拌均匀，搅拌转速保持在200r/min；
（2）利用注浆装置喷涂；注浆装置包括注浆泵以及连接在注浆泵上的铝塑管d，铝塑管d另一端连接有不锈钢套筒c，不锈钢套筒c前端装有不锈钢喷头b，不锈钢喷头b侧壁均布设有若干喷嘴，不锈钢套筒c后端为弧形端盖e，铝塑管d固定在弧形端盖e上，注浆泵的注浆压力稳定在0.3MPa；使用时将不锈钢喷头伸入钻孔a底部，开动注浆泵进行喷涂，喷涂时同步利用铝塑管将喷头缓慢的向钻孔a外拉，拉出速度约为0.2m/s，保证喷层厚度4mm；
（3）喷涂完毕，关闭注浆泵，钻孔a最外端使用一节封孔管进行封孔，封孔深度4m。
实施例4
喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，包括以下步骤，
（1）准备喷涂原料；其中个原料的质量份数分别为，砣丙乳液胶粘剂55份，分散剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂、阻燃剂各1份，强度等级高于42.5的水泥7份，铝灰1.5份，钛白粉3.4份，滑石粉13份，高岭土8份，将原料利用搅拌装置搅拌均匀，搅拌转速保持在200r/min；
（2）利用注浆装置喷涂；注浆装置包括注浆泵以及连接在注浆泵上的铝塑管d，铝塑管d另一端连接有不锈钢套筒c，不锈钢套筒c前端装有不锈钢喷头b，不锈钢喷头b侧壁均布设有若干喷嘴，不锈钢套筒c后端为弧形端盖e，铝塑管d固定在弧形端盖e上，注浆泵的注浆压力稳定在0.2MPa；使用时将不锈钢喷头伸入钻孔a底部，开动注浆泵进行喷涂，喷涂时同步利用铝塑管将喷头缓慢的向钻孔a外拉，拉出速度约为0.15m/s，保证喷层厚度3mm；
（3）喷涂完毕，关闭注浆泵，钻孔a最外端使用一节封孔管进行封孔，封孔深度3m。
实施例5
喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，包括以下步骤，
（1）准备喷涂原料；其中个原料的质量份数分别为，砣丙乳液胶粘剂60份，分散剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂、阻燃剂各0.5份，强度等级高于42.5的水泥10份，铝灰1.6份，钛白粉3.2份，滑石粉7份，高岭土8份，将原料利用搅拌装置搅拌均匀，搅拌转速保持在200r/min；
（2）利用注浆装置喷涂；注浆装置包括注浆泵以及连接在注浆泵上的铝塑管d，铝塑管d另一端连接有不锈钢套筒c，不锈钢套筒c前端装有不锈钢喷头b，不锈钢喷头b侧壁均布设有若干喷嘴，不锈钢套筒c后端为弧形端盖e，铝塑管d固定在弧形端盖e上，注浆泵的注浆压力稳定在0.2MPa；使用时将不锈钢喷头伸入钻孔a底部，开动注浆泵进行喷涂，喷涂时同步利用铝塑管将喷头缓慢的向钻孔a外拉，拉出速度约为0.2m/s，保证喷层厚度2mm；
（3）喷涂完毕，关闭注浆泵，钻孔a最外端使用一节封孔管进行封孔，封孔深度3m。
华晋焦煤公司沙曲矿14202工作面本煤层钻孔封孔中实际应用取得较好的效果，共施工三组对照孔，每组6个钻孔，3个使用传统封孔工艺进行封孔，3个使用本发明工艺进行封孔。瓦斯抽采浓度对比数据如下表所示。
Claims (3)
1.一种喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，其特征在于：包括以下步骤，
（1）准备喷涂原料；其中各原料的质量份数分别为，砣丙乳液胶粘剂40~60份，分散剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂、阻燃剂各0.5~1.5份，强度等级高于42.5的水泥7~10份，铝灰1.5~2份，钛白粉3.2~3.9份，滑石粉7~13份，高岭土6~12份，将原料利用搅拌装置搅拌均匀，搅拌转速保持在150~400r/min；
（2）利用注浆装置喷涂；注浆装置包括注浆泵以及连接在注浆泵上的铝塑管（d），铝塑管（d）另一端连接有不锈钢套筒（c），不锈钢套筒（c）前端装有不锈钢喷头（b），不锈钢喷头（b）侧壁均布设有若干喷嘴，不锈钢套筒（c）后端为弧形端盖（e），铝塑管（d）固定在弧形端盖（e）上，注浆泵的注浆压力稳定在0.1~0.3MPa；使用时将不锈钢喷头伸入钻孔（a）底部，开动注浆泵进行喷涂，喷涂时同步利用铝塑管将喷头缓慢的向钻孔（a）外拉，拉出速度约为0.1~0.2m/s，保证喷层厚度2~4mm；
（3）喷涂完毕，关闭注浆泵，钻孔（a）最外端使用一节封孔管进行封孔，封孔深度2~4m。
2.根据权利要求1所述的喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，其特征在于：步骤（2）所用的不锈钢喷头（b）、不锈钢套筒（c）、弧形端盖（e）之间为可拆式连接。
3.根据权利要求1或2所述的喷涂式瓦斯抽采封孔工艺，其特征在于：步骤（2）所用的不锈钢套筒前后端设有倒角。
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