一、注浆料基本指标
该瓦斯密封孔专用注浆料为水泥状,经国家建筑材料测试中心检测,基本指标为:
水料比0.27,流动度≥400mm,凝结时间4-8小时,0泌水,1天自由膨胀率大于10%,浆体结石率大于100%,3天抗压强度大30MPa,28 天抗压强度大于50MPa,对钢管无锈蚀,各项技术指标达到国际先进水平;在水压裂法瓦斯抽采工艺中应用能够承受30-70Mpa的水压,孔壁四周无渗漏水;在两堵一注工艺中应用瓦斯抽采浓度远远高于其他同类产品。
二、水压裂法施工工艺
根据煤层巷道分布确定钻孔角度(水平孔、2°、10°、15°、30°、45°、90°),钻孔深度,钻孔直径。
1.以水平孔,钻孔深度 30m(进入岩石层 27m+煤层 3m),钻孔φ90mm 为例:
① 用φ89mm 的钻头钻孔,孔深 30m,同步插入外径 50mm 的无缝钢管 30m,无缝钢管前端 3m 每 500mm 左右钻穿一对 6mm 的小孔;
② 把无缝钢管内用水冲洗干净;
③ 将甲、乙组份的发泡型马丽散注入到 26.5m 处的钢管外面 1-2kg,等其发泡后密封 26-27m 处的垂直空间,为挡住下一步的浆液进入煤层做堵头;
④ 用两根外径 20mm 长 1.5m 的塑胶管,插入孔内 500mm,一上一下并固定在无缝钢管外口,一根用于注浆,一根用于排气;
⑤ 用 BY3 型堵漏王 6kg 加 1kg 水和棉纱搅拌均匀,用棉纱裹着堵漏王浆体塞进孔内,要求把无缝钢管、塑胶管四周包裹密实,压紧压实,5-10min 会自然凝固,要确保此处受压不漏浆;
⑥ 在一个 200L 的铁油桶中先注入 64 公斤水,然后开动手提风动搅拌机将 240公斤 BY12-7 型徐徐加入,加完后再搅拌 6 分钟,至充分搅拌均匀,然后用手提风动压浆泵将浆液通过连接管道压进孔道内至流趟均匀饱满,当达到 0.5Mpa 的注浆压力后,注浆结束;
⑦ 3 天后开始通过无缝钢管往煤层内压 30-70Mpa 的水,水通过压力把半径 60m左右的煤层裂隙扩张,再从岩石缝隙中渗漏出来,即达到了预期的高压裂效果,但封口处不能渗漏水。
2.以2°孔,钻孔深度30m(岩石层27m+煤层3m),钻孔φ90mm 为例:
① 用φ89mm的钻头钻孔,钻孔深度30m,同步插入外径50mm的无缝钢管30m,无缝钢管前端3m每500mm左右钻穿一对6mm的小孔;
② 把无缝钢管内用水冲洗干净;
③ 用一根外径20mm长28m 的塑胶管插入到27m 处,并和一根外径 20mm长1.5m的塑胶管插入500mm 分别固定在无缝钢管外口四周;
④ 用BY3型堵漏王6kg加1kg水和棉纱搅拌均匀,用棉纱裹着堵漏王浆体塞进孔内,要求把无缝钢管、塑胶管四周包裹密实,压紧压实,5-10min 会自然凝固,确保此处受压不漏浆;
⑤ 在一个200L的铁油桶中先注入64公斤水,然后开动手提风动搅拌机将240公斤BY12-7型徐徐加入,加完后再搅拌6分钟,至充分搅拌均匀,然后用手提风动压浆泵将浆液通过连接管道压进1.5m长的塑胶管内,当气体泡沫和浆液从28m长的塑胶管内流出时,再继续把桶内浆液注完;
⑥ 3天后开始通过无缝钢管往煤层内压 30-70Mpa 的水,水通过压力把半径 60m左右的煤层裂隙扩张,再从岩石缝隙中渗漏出来,即达到了预期的高压裂效果,但封口处不能渗漏水,10°、15°、30°、45°、90°等孔施工工艺与 2°孔相同。
三、两堵一注囊袋式施工工艺
根据煤层巷道分布确定钻孔角度(水平孔、2°、10°、15°、30°、45°、90°),钻孔深度,钻孔直径。
以2°孔,钻孔深度50-1000m,钻孔φ90mm为例:
1.用φ89mm的钻头钻孔,钻孔深度50-1000m,同步插入外径50mm的PVC封孔管32m(封孔管由8根4m长的PVC管连接,共计32m长,最前面32m~29m处按500mm的间距钻对穿孔,孔径6mm,形成3m长度的花管,封孔管两堵位置分别位于28m和20m 处,堵头采用囊袋封孔,每个堵头囊袋长度分别为0.5m,注浆长度均为8m,外孔口使用BY3型堵漏王6kg加1kg水和棉纱搅拌均匀,用棉纱裹着堵漏王浆体塞进孔内,要求把 PVC 塑胶管四周包裹密实,压紧压实,5-10min会自然凝固,确保此处受压不漏浆。
2.在一个200L的铁油桶中先注入54公斤水,然后开动手提风动搅拌机将200公斤BY12-7型徐徐加入,加完后再搅拌6分钟,至充分搅拌均匀,然后用手提风动压浆泵将浆液通过止回阀压进囊袋内,当囊袋内浆液达到0.8Mpa 压力时,28m和20m 之间的引爆阀会自动爆开,浆液在两个囊袋之间流淌,当注浆压力达到1.5Mpa或200kg 料全部注完,说明浆液已将8m空间和空间内裂隙全部注满,期间当PVC管道内有水流出是最好现象,当PVC管道内有稀浆流出说明浆液内水加多了,下一个孔配料时加水要按标准。
3.24小时后开始检测该孔瓦斯初始浓度。
四、与其它封孔材料的区别
目前市场上其它牌子的封孔料用水量大,流动性差,浆液容易泌水和收缩,浆体凝固后结石率低,与岩、煤层粘接力差,强度低;当负压抽采时外部空气容易通过密封不严的孔道进入孔内,降低瓦斯抽采浓度;当水压裂法施工时,高压水通过时,孔道四周大量渗漏,水压力上不去,无法形成水压裂,瓦斯不易释放出来。
BY12-7型瓦斯密封孔专用注浆料用水量小,流动性好,渗透性强,浆液无泌水,有10%以上的膨胀,浆体凝固后结石率大于100%,与岩、煤层粘接力好,强度高;在贵州安顺煤矿负压抽采时外部空气无法进入,瓦斯抽采浓度高。
在重庆能源南桐矿业水压裂法施工时,30-70Mpa的水压进入煤层时,孔道四周无渗漏水,瓦斯释放抽采效果好。
五、注意事项
① 搅拌注浆过程中,严禁掺入BY12-7型以外的其它物质;
② 该注浆料的化学性质为无毒无味,偏碱性,当眼睛不小心被浆液沾进,立即用清水冲洗;
③ 运输和储运过程中避免损坏包装袋,注意防潮、防曝晒;
④ 用量2000kg/m?,每袋净含量40kg,保质期12个月。
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