CN103820091A - 一种新型无机封孔材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封材料，特别涉及一种抽采钻孔的新型无机封孔材料，由以下重量份数比的原料组成：水泥60-80，膨胀剂2-15，速凝剂2-16，石灰1-20，辅助配剂为纤维素或聚丙烯酰胺1-20。本发明具有如下优点：本发明不收缩、不干裂，改善了封孔材料本身的致密性；具有可靠性高、操作简单的特点。2、兑水后凝结速度快，凝固后微膨胀，流动性强，能迅速渗入钻孔周边松散煤体和裂隙，密封性好，提高钻孔封孔效果,减少了钻孔工程量，并提高瓦斯抽采量。克服了纯水泥凝结慢又收缩的缺点，3、从根本上解决瓦斯抽采钻孔的封孔不密实和抽采衰减周期等难题。

Description

一种新型无机封孔材料
技术领域： 
 本发明涉及一种密封材料，特别涉及一种煤层瓦斯压力测定、抽采钻孔的直接封孔材料。
背景技术
目前煤层瓦斯压力测定、抽采钻孔的直接封孔技术为采用有机材料或无机材料封堵，包括粘土人工封孔、机械注水泥砂浆封孔、发泡聚合材料封孔。其中，粘土封孔方法封孔长度较短，黄泥遇水变软，密实性不好，容易漏气。采用黄泥、水泥团人工封孔，钻孔密封质量差、作业时间长、劳动强度大，现在已很少采用。传统的水泥封孔，水泥凝结慢且容易收缩、析水，导致密封性差。只适用于上、下向钻孔，对本煤层顺层孔及小角度钻孔密封不实，易漏气，对大角度钻孔的封孔长度达不到理想的要求。聚氨酯等有机发泡封孔材料反应剧烈，有大量反应热放出，有强烈的气味生成，反应速度太快，初凝时间不可调，封孔长度不易控制，而且封孔不密实，易漏气，成本较高。目前，国内正往新型无机封孔材料在瓦斯测定、抽采中的应用技术方面发展。 
本发明的目的就是要解决现有封孔材料存在的要么钻孔封堵不密实，漏气现象严重，要么材料反应剧烈、初凝时间不可调，封孔长度不易控制的缺点，提供的一种新型无机封孔材料。 
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案： 
一种新型无机封孔材料，其特征在于由以下重量份数比的原料组成：水泥15-80，膨胀剂2-15，速凝剂2-16，石灰1-20，其它辅助配剂1-20，所述辅助配剂为纤维素或聚丙烯酰胺。
在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的优化的技术方案： 
一种新型无机封孔材料，其特征在于由以下重量份数比的原料组成：水泥60-80，膨胀剂2-15，速凝剂2-16，石灰1-20，纤维素或聚丙烯酰胺1-20。
一种新型无机封孔材料，其特征在于由以下重量份数比的的原料组成：水泥15，膨胀剂2，速凝剂2，石灰20，纤维素或聚丙烯酰胺20。 
本发明具有如下优点： 
1. 本发明所有组份均属无机系，不含任何有机材料，无毒、无味、无污染、无腐蚀性，属环保型材料。
2、本发明不收缩、不干裂，改善了封孔材料本身的致密性；具有可靠性高、操作简单的特点。 
3、兑水后凝结速度快，凝固后微膨胀，流动性强，能迅速渗入钻孔周边松散煤体和裂隙，密封性好，提高钻孔封孔效果,减少了钻孔工程量，并提高瓦斯抽采量。克服了纯水泥凝结慢又收缩的缺点，改善了封孔材料本身的致密性，可靠性高、操作简单 
4、本发明从根本上解决瓦斯抽采钻孔的封孔不密实和抽采衰减周期等难题，为提高区域防突效果、降低生产成本提供了有力的技术支持。同时，提高煤层瓦斯压力测定的精确度及抽采浓度，对保证矿井安全生产具有重要意义，对有效制定矿井瓦斯防治措施、预测预报煤与瓦斯的突出危险性具有重要意义。
具体实施方式: 
实施例一
本发明提供的一种新型无机封孔材料，由以下重量份数比的原料组成：水泥60kg，膨胀剂2 kg，速凝剂2 kg，石灰18 kg，纤维素18 kg。
实施例二 
本发明提供的一种新型无机封孔材料，由以下重量百分比的原料组成：水泥80 kg，膨胀剂5 kg，速凝剂5 kg，石灰8 kg，聚丙烯酰胺2 kg。
实施例三 
本发明提供的一种新型无机封孔材料，由以下重量百分比的原料组成：水泥15 kg，膨胀剂2 kg，速凝剂2 kg，石灰20 kg，聚丙烯酰胺20 kg。
本发明封孔材料的技术指标如表1 所示： 
Figure 208843DEST_PATH_IMAGE001
使用方法：
使用时只要将本发明封孔材料与水按1 ：2~3 混合，迅速注入需要的区域，停止流动后可在30min 内初凝，2h 内强度增长最快。膨胀倍数控制在3~5 倍( 膨胀倍数= 最终体积/ 固料重量)。加水量越少固化速度越快，膨胀倍数降低，强度大。体积增加到3 倍时30min时的强度可达到3Mpa 以上，并封堵打钻过程形成的微裂隙，材料整体致密达到了很好的密封效果，本产品无毒、无害、成本低，使用后不会影响环境。
上述配比制成的封孔材料与聚氨酯材料所封之钻孔流量压差进行比较结果见表2。 
表2 抽放浓度对比。 
Figure 2014100875268100002DEST_PATH_IMAGE002

Claims (4)

1.一种新型无机封孔材料，其特征在于由以下重量份数比的原料组成：水泥15-80，膨胀剂2-15，速凝剂2-16，石灰1-20，其它辅助配剂1-20。
2.根据权利要求1所述的一种新型无机封孔材料，其特征在于所述辅助配剂为纤维素或聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求2所述的一种新型无机封孔材料，其特征在于由以下重量份数比的原料组成：水泥60-80，膨胀剂2-15，速凝剂2-16，石灰1-20，纤维素或聚丙烯酰胺1-20。
4.根据权利要求2所述的一种新型无机封孔材料，其特征在于由以下重量份数比的的原料组成：水泥15，膨胀剂2，速凝剂2，石灰20，纤维素或聚丙烯酰胺20。
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