底抽巷瓦斯预抽钻孔水害治理技术研究Study on Floor Pumping Roadway Gas Predrainage Borehole Water Hazard Governance Technology
孙文标,胡艳梅,景伟峰,郭兵兵
摘要(Abstract):
煤矿瓦斯预抽不仅可以预防瓦斯灾害,又可以获得清洁的能源,但在涌水的底板岩石瓦斯抽采巷中预抽瓦斯时,钻孔内涌水导致封孔困难,造成瓦斯预抽钻孔水害问题。为解决该问题,分析了涌水钻孔封孔注浆材料应该具备的特征,即能快速和大量的水发生水化反应、反应生成物强度较高且具有一定的膨胀应力,据此开发了新型的瓦斯预抽钻孔水害治理注浆材料,试验测定了新型材料的凝结时间、强度和膨胀应力等性能参数。结果表明:新型封孔材料的凝结时间适中,适合井下操作,6h强度达1.5MPa以上,1d膨胀应力可达到1MPa左右。现场应用表明:该材料用作"两堵一注"封孔方法的注浆材料和瓦斯预抽钻场内注浆堵水材料均可达到良好效果,具有广阔的推广应用前景。
关键词(KeyWords): 瓦斯预抽;钻孔;水害;注浆材料;膨胀应力
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(51474094)
作者(Author): 孙文标,胡艳梅,景伟峰,郭兵兵
参考文献(References):
- [1]余明高,阳旭峰,郑凯,等.我国煤矿瓦斯爆炸抑爆减灾技术的研究进展及发展趋势[J].煤炭学报,2020,45(1):168-188.
- [2]李时宜,张青松,刘标懿,等.瓦斯抽采钻孔密封用天固封孔材料及工艺应用研究[J].矿业安全与环保,2019,46(3):44-47.
- [3]任培良,王迪,郭香印,等.穿层瓦斯抽采钻孔通管直连新型封孔工艺研究[J].煤矿安全,2020,51(2):34-37.
- [4]何富连,赵勇强,武精科.深井高瓦斯碎裂软岩底抽巷围岩控制技术[J].煤矿安全,2018,49(9):118-121.
- [5]李涛,高颖,艾德春,等.基于承压水单孔放水实验的底板水害精准注浆防治[J].煤炭学报,2019,44(8):2494-2501.
- [6]杜计平,汪理全.煤矿特殊开采方法[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003:110.
- [7]娄振,魏国营,张书进,等.煤层动态裂隙充填瓦斯抽采技术试验研究[J].中国安全科学学报,2016,26(10):127-132.
- [8]王兆丰,武炜.煤矿瓦斯抽采钻孔主要封孔方式剖析[J].煤炭科学技术,2014,42(6):31-34,103.
- [9]王小朋,林桂玲.瓦斯抽采钻孔封孔用新型胶体材料性能及其封堵效果[J].矿业安全与环保,2019,46(5):56-59.
- [10]徐玲琳,周向艺,李楠,等.石膏对硫铝酸盐水泥水化特性的影响[J].同济大学学报(自然科学版),2017,45(6):885-890.
- [11]王硕,常钧,李娟.硫铝酸盐水泥膨胀性能与水化胶凝特性的关系研究[J].水泥工程,2018,(5):4-7,20.
- [12]孙文标,郭兵兵,张瑞林.氢氧化钠对瓦斯抽采钻孔新型封孔材料性能的影响[J].中国安全科学学报,2016,26(3):98-102.