基于微膠囊技術的瓦斯抽采鉆孔密封材料研究

張 超 ，范富槐 ，李樹剛 ，翟 成 ，江丙友 ，楊樸超 ，曾祥真

（1.西安科技大學 安全科學與工程學院, 陜西 西安 710054；2.中國礦業大學 安全工程學院, 江蘇 徐州 221000；3.深部煤礦采動響應與災害防控國家重點實驗室, 安徽 淮南 232001；4.安徽理工大學 能源與安全學院, 安徽 淮南 232001）

0 引 言

煤炭為我國國內工業發展提供了50%以上的能源供給，隨著煤層開采深度的不斷增加，地質條件變得更為復雜，煤層瓦斯壓力和瓦斯含量也隨之增加，瓦斯災害成為煤礦事故中最主要、危害最大的事故[1-2]。因此，煤礦瓦斯治理具有重要意義[3-4]。

目前，瓦斯抽采是解決瓦斯突出、降低瓦斯災害事故發生最為有效的方法，瓦斯抽采鉆孔密封材料的密封性能是影響鉆孔密封質量的重要影響因素之一[5-6]。鉆孔密封材料從一開始的黏土材料到普通水泥材料、聚氨酯材料逐步發展到目前應用廣泛的新型密封材料和改性水泥材料[7-8]。普通水泥材料因其會隨著水泥的固化而發生收縮、開裂現象，從而降低了鉆孔密封有效性[9-10]。為此，很多學者將研究的重點放在了水泥材料的膨脹特性上，通過材料的高膨脹性而彌補材料后期發生收縮的缺點。孫文標等[11]通過研究密封材料中氫氧化鈉含量對材料的影響，得出氫氧化鈉有加快水泥材料結晶的作用。石海濤[12]通過對鉆孔密封有效性的深入研究，研發了一種具備高密封性能的水泥基復合膨脹材料，并形成了稠化膨脹漿體密封新技術。張超等[13]通過研究新型CF 密封材料的孔隙結構，表明改性后的CF 水泥基密封材料在微觀角度具有更好的表現。……