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摘要：瓦斯抽采是煤矿井下治理瓦斯的主要方法，其核心思想是对煤层中的瓦斯进行利用。瓦斯只有在一定浓度下才具有利用的价值，提高瓦斯浓度是瓦斯抽采急需解决的问题。瓦斯抽采是通过抽采钻孔完成的，因此保证抽采钻孔的封孔质量对于保证瓦斯浓度具有重要意义。本文比对分析了新安煤矿三种不同封孔方式的技术及效果，最终明确了不同条件下的封孔方式及工艺的选择标准，为矿井瓦斯抽采钻孔的封孔技术选择提供了依据。

关键词：瓦斯抽采;封孔;漏风;

1封孔的意义及相关规定

目前提高钻孔瓦斯抽采率的主要有两个技术途径：1）采用人为方法预先松动原始煤体，提高煤层透气性，主要有水力割缝、水力压裂及深孔预裂爆破等措施;2）改变钻孔参数、合理布孔和提高封孔质量。第一种途径由于工艺技术复杂，虽然在本煤层瓦斯预抽上取得一定的效果，但需要专用设备等原因效果不太明显;第二种途径对于不同的煤层在布孔参数合理和封孔质量可靠的情况下，能有效降低煤层瓦斯涌出量、效果较为明显。

封孔质量在瓦斯抽采有着重要的作用。它直接影响着瓦斯抽采的浓度、抽采流量、负压及抽采效果，前苏联资料表明：进入抽采系统的空气有80%以上是通过钻孔吸入的，若钻孔空气吸入量减少1/3～1/2，钻孔瓦斯纯量可增加2～1.5倍。因此，封孔质量的好坏直接决定了抽放效果的优劣。

瓦斯抽采钻孔封孔必须满足密封性好、操作便捷、封孔速度快、造价低的要求。封孔方法的选择应根据抽采方法及孔口所处煤（岩）层位、岩性、构造等因素综合确定。按照国家规定要求：本煤层顺层钻孔封孔深度不小于8m;邻近层穿层钻孔封孔深度不小于5m。

2常用封孔技术的优缺点对比

1）管柱式封孔器封孔

该种封孔设备由里向外依次由“φ50mm花管、里、外囊袋+水泥注浆段”四部分组成。里侧囊袋为“药液式自涨囊袋”，外侧囊袋为“阀式注浆囊袋”，两个囊袋通过φ20mm的注浆管联通，同时注浆管中间包含一个爆破阀。里侧囊袋打开药液包箍后开始进行径向膨胀反应，至反应完全需要时间约1.0h，最小径向膨胀直径为210mm，可对钻孔注浆段里端进行封堵。外侧“阀式注浆囊袋”浆液充填完全膨胀后，浆液通过爆破阀开始向两个囊袋中间段填充，最终实现“两堵一注”的封孔效果。

钻孔封孔完毕后，通过抽采管向内送入φ32mm的筛管，筛管要求送入孔底，以防治煤尘堵塞抽采通道。

目前采用的钻孔封孔材料及工艺有：粘土（黄泥）、水泥封孔，封孔器封孔，聚氨酯封孔及其他材料封孔等。其优缺点如下：

2）套管帷幕注浆封孔

该种封孔方式源自“探放水套管固孔”技术。通过率先施工φ113mm、深度为8m的钻孔后，内置7m的φ106mm无缝钢管，进行注浆固孔并经稳压30min合格（不漏浆，压降不超过0.05Mpa）后注浆结束并关闭注浆阀，待浆液凝固24小时后重新于套管内开孔。钻孔施工钻孔施工冲孔完毕后，直接用抽采软管与套管进行连抽。该种封孔技术可有效填充巷道裂隙圈内钻孔周边缝隙，实现巷道“帷幕注浆整体封闭”效果;同时，还可在抽采末期不破坏封孔的条件下进行“二次冲孔修复”，实现二次卸压增透和提高抽采效果。

3）通管直连+两堵两注封孔

该种封孔设备主要采用“减少节点”的原理来降低钻孔抽采管路节点可能存在的漏气隐患。设备主要有单根长度为50m的“φ40mm的pvc封孔管”、里外囊袋以及注浆管四部分组成。根据钻孔深度确定抽采通管长度、固定囊袋位置，以使得里侧囊袋距离煤层底板1.0m～2.0m间、且保证两个囊袋间距尽可能足够长。两个囊袋通用一根白色的φ20mm的pvc注浆管，两个囊袋中间另置一根黑色φ20mm的pvc注浆管。按照先注白色、再注黑色注浆管的次序进行注浆填充。该种封孔技术可以有效降低因抽采管节点的存在而可能发生的漏气现象，提高钻孔抽采浓度。

3 三种封孔方法效果比对

新安煤矿14250下底板巷按照以上三种封孔方法进行封孔，共计连抽钻孔459个（包含管柱式封孔120个，两堵两注通管直连封孔275个，套管封孔64个）。钻孔初始浓度65-100%，连抽的一单元最高抽采浓度60%，现抽采浓度为15%左右。

结语

通过对以上三种封孔工艺现场施工的比对，确定将“通管直连+两堵两注封孔”作为矿井优选封孔工艺，将“套管注浆固化封孔”作为围岩破碎带或瓦斯异常区域的封孔工艺，根据不同条件针对性选择封孔工艺，以提高钻孔封孔效果。

参考文献

[1]段康廉，冯增朝，赵阳升.低渗透煤层钻孔与水力割缝瓦斯排放的实验研究[J].煤炭学报，2002，27（1）：50-53.

[2]胡杰，隆清明，李建功.顺煤层钻孔瓦斯抽采时空演化规律研究[J].煤炭科学技术.2016.45（02）：83-88.