自适应主动封孔技术封孔效果实验研究

TD712.6; 钻孔封孔效果优化是提高瓦斯抽采效率的关键技术难题.提出一种自适应主动封孔技术,设计并搭建了钻孔封孔—瓦斯抽采耦合模拟实验平台,采用六氟化硫(SF6)作为示踪气体,系统考察了聚氨酯、膨胀水泥和柔性材料3 种封孔材料、柔性材料制备参数及自适应主动封孔工艺对封孔效果的影响规律.分析管路负压衰减发现:3 种材料中柔性材料封孔初始负压最大、衰减最慢,其封孔保压性能最优;柔性材料水料比越大,初始负压越大但衰减越快;采用自适应主动封孔技术可以显著提高初始负压值和延长衰减时间.分析管路SF6 体积分数变化发现:3 种材料中柔性材料封孔SF6 平均体积分数最高、衰减率最低,抽采效率最优;柔性材...

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Published in矿业安全与环保 Vol. 51; no. 6; pp. 63 - 70
Main Authors 向贤伟, 翟成, 林柏泉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学 安全工程学院,江苏 徐州 221116%中国矿业大学 安全工程学院,江苏 徐州 221116 01.12.2024
深圳市城市公共安全技术研究院有限公司,广东 深圳 518000
Subjects
physical simulation
自适应主动封孔
注浆封孔
柔性封孔材料
物理模拟
flexible sealing material
瓦斯抽采
grouting sealing
adaptive active sealing
gas extraction
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ISSN1008-4495
DOI10.19835/j.issn.1008-4495.20230777

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Summary:TD712.6; 钻孔封孔效果优化是提高瓦斯抽采效率的关键技术难题.提出一种自适应主动封孔技术,设计并搭建了钻孔封孔—瓦斯抽采耦合模拟实验平台,采用六氟化硫(SF6)作为示踪气体,系统考察了聚氨酯、膨胀水泥和柔性材料3 种封孔材料、柔性材料制备参数及自适应主动封孔工艺对封孔效果的影响规律.分析管路负压衰减发现:3 种材料中柔性材料封孔初始负压最大、衰减最慢,其封孔保压性能最优;柔性材料水料比越大,初始负压越大但衰减越快;采用自适应主动封孔技术可以显著提高初始负压值和延长衰减时间.分析管路SF6 体积分数变化发现:3 种材料中柔性材料封孔SF6 平均体积分数最高、衰减率最低,抽采效率最优;柔性材料水料比越大,SF6 体积分数越高,表明抽采率越大,但负压衰减速率也越大;提高补浆压力可以增高SF6 体积分数和抽采率;采用先注入高水料比浆液后补注低水料比浆液的工艺顺序,可发挥柔性材料渗透性和保水性的双重优势,获得最佳封孔效果.自适应主动封孔技术实现了对动态裂隙的主动填充,为煤层瓦斯抽采钻孔的封孔提供了优化方案.
ISSN:1008-4495
DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.20230777