摘要:文章主要結(jié)合大灣煤礦的實(shí)際情況,對瓦斯抽采的具體施工技術(shù)展開了探討,并在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對馬麗散F封孔膠在提高瓦斯抽采效果中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,給出了施工工藝及應(yīng)用對比效果,對于進(jìn)一步提高馬麗散F封孔膠在瓦斯抽采中的應(yīng)用及提高礦井生產(chǎn)的安全水平,推進(jìn)瓦斯治理工作,構(gòu)建本質(zhì)安全型礦井具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:馬麗散F;封孔膠;瓦斯抽采;瓦斯治理;大灣煤礦

中圖分類號:TQ336文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)21-0066-02

瓦斯治理工作是煤礦安全生產(chǎn)工作的重中之重,做好煤礦瓦斯治理工作是保護(hù)礦工生命財(cái)產(chǎn)安全、構(gòu)建和諧社會(huì)的重要舉措。在生產(chǎn)過程中常常由于抽放鉆孔封堵不嚴(yán)造成漏氣,使得抽出瓦斯?jié)舛绕蛷亩绊懓踩a(chǎn)?！耙煌ㄈ馈钡年P(guān)鍵是防突,防突的關(guān)鍵是抽采,而抽采的關(guān)鍵還在于鉆孔的封孔質(zhì)量,只有保證封孔質(zhì)量才能將煤體內(nèi)的瓦斯抽出來,才能有效的消除突出的發(fā)生?；诖?大灣煤礦以“消除大隱患,杜絕大事故”為工作重點(diǎn),結(jié)合礦區(qū)瓦斯治理工作的實(shí)際情況,在改進(jìn)瓦斯抽放孔密封程度、提高瓦斯抽采效果方面,積極探索瓦斯治理新技術(shù),采用新材料、新工藝,并取得了可喜的成績。

一、礦井概述

(一)礦井地質(zhì)情況

大灣煤礦位于貴州省六盤水市鐘山區(qū)大灣鎮(zhèn)境內(nèi),在二塘向斜中深部,向斜兩翼淺部分別是木沖溝礦(北東翼)和已停產(chǎn)的頂拉礦(南西翼),井田為一向斜盆地,地形起伏,標(biāo)高在+1770～+2151m之間,地形高差達(dá)200m以上,具有明顯的“V”型谷地貌,礦區(qū)面積為19.689平方公里。

(二)礦井瓦斯賦存情況

大灣煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜,瓦斯含量普遍豐富,瓦斯壓力大。根據(jù)2001年瓦斯等級鑒定結(jié)果,礦井絕對瓦斯涌出量為74.8m3/min,相對瓦斯涌出量為51.0m3/t,屬于高瓦斯礦井。

(三)施工地區(qū)情況

111105軌巷開門于11W11#層集中運(yùn)輸巷西幫,巷道方位296°,沿11#煤層頂板掘進(jìn),煤層平均厚度為3.5～4m,煤層傾角13°。11#煤層的煤種為焦煤,頂板多為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖,底板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖。

二、馬麗散F型材料的技術(shù)性能

中法合資兗州浩珂?zhèn)ゲ┑V業(yè)工程有限公司的馬麗散F型樹脂、催化劑雙組份材料按一定配比組合而成。雙組份材料均為液體,具有粘度低、滲透性強(qiáng)、強(qiáng)度高、良好的韌性以及施工快速簡單的特性見表1、表2:

馬麗散F屬于高分子反應(yīng)材料,具有良好的抗壓能力,經(jīng)得起地層的運(yùn)動(dòng),具有壽命期長的特點(diǎn);同時(shí),馬麗散反應(yīng)迅速,大大縮短了施工期限,節(jié)約時(shí)間,不影響生產(chǎn),保證煤礦安全生產(chǎn)進(jìn)度。

利用馬麗散封孔,其密閉性好,由于其具有可塑性能隨著地層的變化而變化,不會(huì)壓裂產(chǎn)生裂隙,可與地層形成一致的壽命,解決了傳統(tǒng)施工中施工量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高、易漏水、易壓裂、壽命期短等問題,減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高密閉性和承壓能力,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

三、馬麗散F封孔工藝

(一)施工前準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備好勞動(dòng)防護(hù)用品(橡膠手套);將封孔所需要材料運(yùn)送到現(xiàn)場(塑料臉盆1個(gè),500mL取液器2個(gè),棉制封孔布1塊,封孔管3棵,2寸閘閥1個(gè))。

(二)施工步驟

1.制備封孔管: 鉆孔直徑要求為94mm,封孔管為2寸(外徑50mm)鐵管,封孔段長1.5m。在封孔布兩端加可調(diào)橡膠擋圈,防止藥液發(fā)泡膨脹時(shí)堵塞蜂窩管。

2.取兩種反應(yīng)液等量(一般封一個(gè)孔兩種反應(yīng)液各取500mL)然后倒入塑料臉盆中,戴上橡膠手套用手在盆內(nèi)攪拌,約40秒鐘攪拌均勻后將準(zhǔn)備好的棉制封孔布浸入盆中均勻地涂上混合膠液。

3.把涂有反應(yīng)膠液的封孔布固定在封孔管上,同時(shí)調(diào)整好橡膠擋圈位置,固定好后迅速塞入鉆孔中?？卓谟靡恍┱秤蟹磻?yīng)液的破布堵好,完成封孔。如圖1所示:

4.封孔完畢5分鐘后,在孔口安裝2寸閘閥,打開閘閥投入鉆孔瓦斯的抽采。

(三)技術(shù)保障措施

1.取反應(yīng)液時(shí),兩種液體的體積必須一致,否則將影響反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)效果。

2.封孔布的前端一定要用鐵絲固定好,以防插入封孔管時(shí)封孔布往后面縮成一團(tuán),影響封孔質(zhì)量,甚至造成封孔失敗。

3.封孔前,必須將3棵共計(jì)6m長的封孔管用短接連接好,然后插入孔中試驗(yàn)?zāi)芊袢坎迦?以防裹上封孔布后封孔管塞不進(jìn)鉆孔。

四、馬麗散F的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益

我礦于2009年5月20日在111105軌巷35#鉆場的超前預(yù)抽鉆孔3#孔用馬麗散F進(jìn)行了封孔試驗(yàn),并將其與該鉆場內(nèi)用水泥封的1#、2#孔進(jìn)行了對比。我們從瓦斯抽放濃度、孔的氣密性、經(jīng)濟(jì)性、勞動(dòng)強(qiáng)度及安全性等方面進(jìn)行了比較。

從5月21日到5月26日連續(xù)對這個(gè)孔及周邊孔的瓦斯抽放濃度進(jìn)行測量、統(tǒng)計(jì)。對比抽放濃度見下表。經(jīng)過一段時(shí)間的數(shù)據(jù)收集對比發(fā)現(xiàn)馬麗散F的膨脹倍率較大、發(fā)泡速度適中,抽放濃度有較大提高,能很好的滿足封孔工藝要求;封孔后,封孔牢固程度、氣密性均有較大提高,能滿足我礦抽采瓦斯鉆孔密封的要求。日常我們用水泥封孔時(shí),平均封一個(gè)孔(8m深)要用水泥兩包,價(jià)值43元。用馬麗散F封孔時(shí),平均封一個(gè)孔(1.5m深)用膠1公斤,價(jià)值35元,同時(shí)可縮短封孔深度,減少封孔材料,封孔質(zhì)量還加強(qiáng)了。平均一個(gè)孔可節(jié)約48元。按照大灣煤礦平均月施工鉆孔200個(gè)計(jì)算,一年可為礦上節(jié)約經(jīng)費(fèi)48*200*12=115200元,經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

采用馬麗散F封孔,可以大大提高封孔速度,封一個(gè)孔只需10分鐘左右,而用水泥封孔大概需要40分鐘,可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

綜上所述,不難發(fā)現(xiàn)馬麗散F封孔性能明顯優(yōu)于水泥,該技術(shù)已在我礦大力推廣。

五、結(jié)語

從111105軌巷及111107機(jī)、軌巷實(shí)踐情況來看,馬麗散F封孔后效果相當(dāng)不錯(cuò),主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是所封鉆孔很少出現(xiàn)漏氣情況;二是單孔瓦斯抽放濃度均明顯提高,同時(shí)單孔瓦斯衰減周期延長。應(yīng)用該技術(shù)能及時(shí)改變封孔段煤體的松散結(jié)構(gòu),提高封孔的密閉性,提高瓦斯抽采濃度,確保掘進(jìn)和采煤工作面瓦斯治理工作。因此,采用馬麗散F作為鉆孔封孔技術(shù),是煤礦井下生產(chǎn)大力推廣的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù),也是大灣煤礦積極主動(dòng)創(chuàng)新,探索新材料,嘗試新工藝,積累新經(jīng)驗(yàn)的一個(gè)縮影。

作者簡介:周林鋒(1982-),男,湖南郴州人,貴州水城礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司大灣煤礦抽放工區(qū)技術(shù)區(qū)長,助理工程師,研究方向:煤礦瓦斯治理。