瓦斯顺层抽采钻孔封孔工艺改进研究.docx

瓦斯顺层抽采钻孔封孔工艺改进研究
瓦斯顺层抽采钻孔封孔工艺改进研究
摘要
瓦斯顺层抽采是煤矿开采过程中常见的瓦斯防治方式，采用钻孔封孔工艺可以有效地减少煤与岩层之间的瓦斯渗流，提高瓦斯抽采效率。然而，目前存在的封孔工艺仍然存在着一些问题，如封孔材料选择不合理、封孔质量不稳定等。本文通过对瓦斯顺层抽采钻孔封孔工艺的分析研究，提出了改进方案，并通过实验验证，证明了新工艺的可行性与优越性。
关键词：瓦斯顺层抽采；钻孔封孔；工艺改进；封孔质量；实验验证
1.引言
煤矿瓦斯是一种常见的煤矿灾害，严重影响了矿井安全生产。瓦斯顺层抽采是目前常用的瓦斯防治方式之一，通过在煤、岩层上打孔，利用压差将瓦斯排出矿井以降低瓦斯浓度，从而减少煤矿事故的发生。钻孔封孔工艺是瓦斯顺层抽采的重要环节之一，影响着瓦斯抽采的效果和安全性。然而，传统的封孔工艺存在着一些不足之处，需要进一步改进。
2.封孔工艺存在的问题
（1）封孔材料选择不合理：传统的封孔材料一般是水泥浆，但随着煤矿开采深度的增加，温度和压力也会逐渐增高，对封孔材料提出了更高的要求。水泥浆在高温高压环境下可能出现开裂、渗漏等问题，导致封孔质量不稳定，无法满足实际需求。
（2）封孔质量不稳定：目前封孔工艺主要依靠施工人员的经验和技术水平，缺乏可靠的监测手段。封孔质量的不稳定性导致了瓦斯渗流的泄露和漏失，降低了瓦斯抽采效率。
3.工艺改进方案
（1）封孔材料：考虑到高温高压环境下的需求，可以选择高温水泥、高性能聚合物等新材料作为封孔材料。这些材料具有耐高温、耐压的特点，能够更好地满足实际需求。
（2）封孔质量监测：引入先进的封孔质量监测技术，如超声波检测、红外热像仪等，实时监测封孔质量的稳定性。通过监测结果的分析，可以及时发现问题，采取相应的措施进行修补和调整。
4.实验验证
（1）封孔材料对比实验：选择不同材料作为封孔材料，进行封孔质量的对比实验。通过对封孔质量、瓦斯渗漏率的监测分析，评估不同材料的性能优劣。
（2）封孔质量监测实验：使用超声波检测、红外热像仪等技术对封孔过程进行实时监测，获得封孔质量的相关数据。通过对数据的分析，评估监测技术的准确性和可行性。
5.结果与讨论
实验结果表明，使用高温水泥、高性能聚合物等新材料作为封孔材料，能够有效提高封孔质量的稳定性和可靠性，减少瓦斯渗漏率。引入超声波检测、红外热像仪等监测技术，能够实时监测封孔质量，提高瓦斯抽采的效果和安全性。
6.结论
针对瓦斯顺层抽采钻孔封孔工艺存在的问题，本文提出了改进方案，并通过实验验证了新工艺的可行性与优越性。改进后的封孔工艺能够提高封孔质量的稳定性和可靠性，减少了瓦斯渗漏率，提高了瓦斯抽采的效率和安全性。未来还可以进一步完善封孔工艺，提高瓦斯防治的效果，为煤矿安全生产作出更大的贡献。
参考文献：
[1]张振兴，李爱华，谢长清.瓦斯防治理论与技术[M].北京:中国安全出版社,2009.
[2]武汉理工大学.防治煤矿瓦斯治理技术与装备研究[R].北京:中国安全生产科学研究院,2018.