瓦斯抽采鉆孔注漿精確配比技術的研究與應用

摘要：基于抽采鉆孔注漿工序中水灰配比不精確的問題，而設計出可拆卸式注漿精確配比計量裝置，以避免漿液太稀或太稠造成封孔不嚴、孔壁漏氣、鉆孔周圍裂縫充填不嚴、影響抽采效果等問題?？刹鹦妒阶{精確配比計量裝置的設計與應用源于現場施工中存在的不足，旨在解決現場實際問題。該裝置結構簡單，現場實用效果明顯。

關鍵詞：瓦斯抽采鉆孔;注漿精確配比;抽采效果;研究與應用

目前，抽采鉆孔最為關鍵工序為注漿封孔，注漿封孔效果直接關系到抽采鉆孔的抽采效果，礦井常用“兩堵兩注、帶壓封孔”注漿封孔工藝，即利用注漿泵的注漿壓力，先將抽采管兩端的囊袋充滿封孔漿液，兩端囊袋膨脹緊貼鉆孔內壁，而后液漿向孔壁滲透并填充鉆孔周圍裂縫，其中漿液的配比直接影響著注漿質量，決定著瓦斯抽采的效果，若抽采鉆孔封孔漿液配比不精確，會出現如下問題：若封孔漿液配比太稀，結塊后內部存在孔隙，導致封孔不嚴，鉆孔漏氣，影響鉆孔的抽采效果;若封孔漿液配比太稠，注漿過程中滲透率較低，易造成鉆孔周圍裂縫充填不嚴，影響鉆孔的抽采效果。

1 概況

目前，普遍采用注漿囊袋式封孔器，以“兩堵兩注”帶壓注漿封孔工藝為理論依據，利用注漿泵先將封孔器兩端的囊袋充滿漿液、兩端膨脹后再封閉兩囊袋中間區域，從而實現多層封孔，保證良好效果。

但在現場進行漿液配比時，由于缺少配比計量裝置，致使配比漿液無法達到其工業效果，造成瓦斯抽采鉆孔抽采效果不佳。

2 注漿精確配比技術原理與應用

2.1可拆卸式注漿精確配比計量裝置的結構

主要構成有主桿體、透明水準管、三通式底座、卡固螺栓式固定桿、配比標尺等。主桿體由5#槽鋼加工而成，上端連接固定桿、下端連接底座、側面固定配比標尺、內部嵌入透明水準管。三通式底座分為進水口及出水口，用于進水及排渣。透明水準管上部用喉箍、底部用工業螺紋膠進行固定，防止受壓移動。注漿精確配比裝置結構示意圖如圖1所示。

2.2可拆卸式注漿精確配比計量裝置的工作原理

（1）主桿體1為U型主桿體1，U型主桿體1的內部鑲嵌有透明水準管5，U型主桿體1的側壁外側固定有配比標尺2，透明水準管5的內徑尺寸與連接口8的外徑尺寸相匹配，連接口8套入透明水準管5內部，透明水準管5與連接口8之間以及透明水準管5與主桿體1之間利用工業密封膠進行密封與固定，透明水準管5的長度與主桿體1的長度相匹配。

（2）固定桿3包括桿體3-1和U型固定卡槽3-2，桿體3-1一端與主桿體1連接，另一端設置有能夠卡在攪拌桶10上的U型固定卡槽3-2，U型固定卡槽3-2與桿體3-1垂直，與主桿體1平行，U型固定卡槽3-2上遠離主桿體1的側壁上設置有螺栓孔，螺栓孔上設置有能夠將U型固定卡槽3-2與攪拌桶10緊固牢靠的緊固螺栓11。

（3）使用時，將底座4上的進水口6與攪拌桶10的排水口12連接，將底座4上的U型固定卡槽3-2利用緊固螺栓11固定在攪拌桶10的筒壁頂端，主桿體1與攪拌桶10平行設置，然后按照水灰比0.6：1的比例，在攪拌桶10內加入15kg的水，配比1袋封孔劑，在透明水準管5里與攪拌桶10內的水會保持在同一水平面上，然后在側面固定的配比標尺2上標定出加入水量的水位，并在標尺2上做上標記，再次進行配比時，按照在配比標尺2上做好的標記向攪拌桶10內進行加水，待水位上升到標記位置時，則停止加水，然后加入封孔劑，攪拌均勻后進行注漿工序，直至注漿封孔結束。

3 現場應用效果分析

攪拌均勻后進行注漿工序，直至注漿封孔結束，這樣調試處的漿液配比精良，避免了漿液太稀或太稠造成封孔不嚴、孔壁漏氣、鉆孔周圍裂縫充填不嚴、影響抽采效果等問題;且本裝置結構簡單，可重復利用，節約了大量的人力和物力。

4 結束語

瓦斯治理與利用的根本措施和主要途徑是瓦斯抽采，最大限度的預抽瓦斯，防止瓦斯超限及瓦斯突出，而瓦斯抽采的效率主要受封孔效果的影響。但在實際施工中，由于鉆孔在煤層中施工，周圍煤體相對比較松軟，裂隙發育程度較高，鉆孔成型效果差，同時封孔質量不高，諸多因素造成順層鉆孔瓦斯抽采的濃度低下、漏氣率高、抽采效果不佳。因此如何保證鉆孔嚴實密封，并有較大的密封長度，是目前亟待解決的問題。

以上述可拆卸式注漿精確配比計量裝置為主的注漿精確配比技術得以發展，是基于生產過程中所遇到的實際問題，旨在解決現場生產難題，優化生產工序與工具，展現出較高的實用價值與顯著的使用效果。

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作者簡介：高國斌（1989-），男，河南省永城市人，助理工程師，畢業于中國礦業大學，現從事煤礦防突工作。