瓦斯抽采钻孔封孔质量检测设备的研制下载

weixin_39822095 2020-10-02 09:30:51

针对当前确定瓦斯抽采钻孔封孔深度基本依靠现场经验或钻屑量推算,缺乏直接检测技术手段的问题,设计研制了一种基于嵌入式技术的抽采钻孔检测设备。通过自动检测钻孔内不同深度的瓦斯浓度及其变化规律,判断钻孔漏气位置,确定钻孔封孔深度。设备为抽采钻孔封孔质量检测及封孔工艺改进提供了一种新的可靠的技术手段,有利于提高煤层瓦斯抽采效率。
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针对当前确定瓦斯抽采钻孔封孔深度基本依靠现场经验或钻屑量推算,缺乏直接检测技术手段的问题,设计研制了一种基于嵌入式技术的抽采钻孔检测设备。通过自动检测钻孔内不同深度的瓦斯浓度及其变化规律,判断钻孔漏气位置,确定钻孔封孔深度。设备为抽采钻孔封孔质量检测及封孔工艺改进提供了一种新的可靠的技术手段,有利于提高煤层瓦斯抽采效率。

介绍了一种以普通硅酸盐水泥、高铝水泥熟料、石膏、石灰为主体的复合瓦斯抽采钻孔密封材料,并测定了该材料的膨胀率、膨胀时间、凝固时间和强度等特性。研究表明,所研制的复合瓦斯抽采钻孔密封材料具有一定的膨胀性,速凝早强,能满足瓦斯抽采钻孔注浆密封的要求。其既具有水泥材料的高致密性,又具有聚氨酯类材料的膨胀性能,且价格低廉。

为配合瓦斯抽采钻孔化学材料封孔注浆,探求更加简单、有效的封孔设备,研制了新型瓦斯抽采钻孔封孔双液注浆泵,该装置将传统双液气动注浆泵气体做功促使机械做功简化为气体直接做功,结构简单,控制方便。

针对在松软煤层中成孔后孔壁易坍塌,造成瓦斯抽采通道堵塞的问题,通过分析钻孔的护壁方法,提出将不提钻筛管下入技术应用于松软煤层瓦斯抽采钻孔护壁中,并研制出配套的钻头、钻杆、孔底悬挂装置等设备,对PVC筛管的结构进行了设计,最后通过井下工业性试验,证明在松软煤层瓦斯抽采钻孔护壁中应用不提钻筛管下入技术工艺先进和技术可靠,与提钻后裸孔下筛管相比,该技术可以缩短钻孔下筛管时间,提高钻孔筛管下入率和抽采效果.

为了克服已有瓦斯钻孔封堵技术中固态封堵材料无法封堵次生裂隙、导致瓦斯抽采后期抽采效果急剧下降的难题，提出了一种操作简单、成本低廉、提高钻孔密封效果的瓦斯抽采钻孔密封方法，即通过注浆泵带压注浆的方法将一种非凝固的半流体封孔材料注入2段膨胀封堵材料形成的密闭空间内对煤岩裂隙进行封堵，同时为了配合非凝固浆液在井下需要长期保压的需求，研发了智能控制瓦斯抽采钻孔非凝固恒压浆液封孔系统，这套系统通过对抽采瓦斯钻孔封孔状况进行自动监测，可以在钻孔压力下降到一定数值后自动补浆，形成动态持续封堵机制。重点介绍了研制的非凝固材料成分，主要有钠基膨润土和高岭土构成，还添加了粉煤灰，三聚磷酸钠和硅酸盐水泥材料。通过测试不同水灰比范围为5∶1至20∶1的浆液的流动度、析水率的变化情况，得到4组符合要求的非凝固材料浆液水灰比，分别是8∶1、10∶1、12∶1和14∶1，最后通过测试这4组水灰比浆液在纱网中的滞留百分比，确定了非凝固材料在井下使用的最佳水灰配比为10∶1，同时对研发的智能瓦斯封孔系统也进行初步介绍。在城郊煤矿的应用结果表明：使用该技术，钻孔瓦斯抽采浓度比原有水泥基材料封孔提高了62％，同时抽采时间延

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