一、种类
煤矿用瓦斯封孔材料主要有以下几种:
种类 | 成分 | 特点 |
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矿用封孔注浆材料 | 多种组分复合而成 | 本质型无机材料,会产生一定膨胀,对周围孔壁有渗透性,密封效果好,后期体积不收缩变形,无害不腐蚀,易搅拌施工简单强度发展快,与煤层和岩层粘结性能好,性价比高,耐久性长 |
封孔 | 在聚酯材料中加入微膨胀纤维颗粒等成分 | 针对密封煤层瓦斯抽采钻孔的封堵研发的聚合材料,粘结性及柔韧性显著增加,膨胀速度放 |
硅酸盐水泥、生石灰、石膏、碳酸钠、柠檬酸钠、膨胀剂、交联剂、抗冻剂按一定重量份配比制成的封孔材料 | 硅酸盐水泥20 40份,生石灰5 15份,石膏5 15份,碳酸钠2 5份,柠檬酸钠1 5份,膨胀剂1 5份,交联剂0.1 0.5份,抗冻剂0.1 0.5份 | 使用时与水按1:2 3混合,注入钻孔后原料反应,生产气体并释放热量,封孔材料变稠、体积膨胀、强度增加,能与煤体紧密粘和,封堵微裂隙,节约封孔经费,封孔效果质量高 |
钻孔密封材料PD、封孔材料PD、膨博封孔袋、矿用封孔器、两堵一注封孔器、煤层注水抽采封孔器、煤层注水用水压式封孔器等 | - | - |
二、特性
不同的煤矿用瓦斯封孔材料有以下特性:
材料 | 特性 |
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矿用无机密闭材料 | 速凝、早强、发泡倍数高,适合空巷充填、密闭墙施工等工程,加水后迅速失流、硬化,能够快速成型,施工水灰比适用范围大(0.8 2:1),发泡倍数可根据现场需要调整,单位体积材料消耗量小,密闭材料可压缩量大,更大可达20 30%,性能主要表现为速凝、早强、易切割等特性,凝结时间和胶结强度可调 |
矿用聚氨酯封孔剂 | 反应时间快、能根据井下实际环境和具体施工需要作出调整,、无味、耐水解、无环境污染,施工简便、易于操作、劳动强度低,泡沫材料强度高,韧性好,能够更大限度地降低煤层压力对封孔材料密封性的影响,与瓦斯抽放管及煤壁粘结性好,密封性能优异 |
高强微膨胀锚杆注浆材料 | 凝固速度快,抗压强度高,能够大大tigao锚杆锚固力,价格低廉、操作性强,广泛适用于煤矿和隧道锚杆注浆 |
矿用封孔注浆材料 | 性能:,无害,不腐蚀;密封性能好:具有一定的膨胀性能;快捷:易搅拌,施工简单,强度发展快;适应性好:与煤层和岩层有很好的粘结性能;性价比高:比传统有机材料成本低,效果好;耐久性长:不收缩 |
硅酸盐水泥、生石灰、石膏、碳酸钠、柠檬酸钠、膨胀剂、交联剂、抗冻剂按一定重量份配比制成的封孔材料 | 封孔材料的技术指标:外观为灰色粉末,<tiangong type="reference" index="4-10">含水量<2%,细度为120目筛筛余<10%,抗压强度为5 10 mpa,初凝时间<10min,膨胀倍数控制在3 5倍(膨胀倍数 = 最终体积/固料重量),加水量越少固化速度越快,膨胀倍数降低,强度大,体积增加到3倍时30min时的强度可达到3Mpa,、无害、成本低,使用后不会影响环境</tiangong> |
三、应用场景
煤矿用瓦斯封孔材料的应用场景主要包括:
应用场景 | 描述 |
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煤层钻孔封堵 | 囊袋封孔器在煤矿井下钻孔的封堵中发挥重要作用,无论是煤层测压钻孔、岩巷上行钻孔、下行钻孔,还是本煤层钻孔,囊袋封孔器都能凭借其高压橡胶膨胀胶管和中间钢管等组件,通过注浆或水胀的方式,实现孔洞的紧密封堵,防止瓦斯等有毒气体的泄漏,确保煤矿开采的进行 |
瓦斯抽采封堵 | 在煤层钻孔封堵的基础上,囊袋封孔器还广泛应用于瓦斯抽采的封堵工作,通过多层密封结构,囊袋封孔器能够有效地将煤层中的瓦斯气体封堵在钻孔内,并通过瓦斯抽放管进行抽放,从而降低了煤矿开采过程中的瓦斯浓度,tigao了作业环境的性 |
其他应用场景 | 在岩芯钻探过程中,囊袋封孔器可以用于封堵孔口管,防止钻探过程中的泥浆泄漏;在煤矿井下设备的安装和维护过程中,囊袋封孔器也可以用于临时封堵孔洞,确保设备的正常运行和维护工作的顺利进行 |
矿用无机封孔材料 | 适用于矿山、煤层钻孔的快速密封,现场加水搅拌即可固化成硬质材料,具有的弹性和韧性,即使在压力下变形也不会破裂,在动压区或长时间抽放时优越性突出,适合于煤层预抽和边采边抽瓦斯,同时也可用于抽放临近瓦斯层 |
四、技术要求
煤矿用瓦斯封孔材料的技术要求主要包括:
技术要求 | 描述 |
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外径公差 | 外径公差应符合表2的规定,例如:D≤40时,允许公差为±0.8mm;40<D≤50时,允许公差为±1.0mm等 |
适用孔径 | 应明确给定封孔器的适用孔径大小 |
自由膨胀外径 | 水压式和气压式封孔器应明确给出在设计工作压力下限的自由膨胀外径范围;推胀式封孔器应明确给出自由膨胀外径范围,其自由膨胀外径应不小于规定值 |
密封性能 | 水压式和气压式封孔器在更大设计工作压力的1.1倍压力下,保持5m应无泄漏和其他损伤 |
最小爆破压力 | 水压式和气压式封孔器的最小爆破压力应符合表3的规定,例如:更大设计工作压力小于或等于1 MPa的水压式和气压式封孔器,最小爆破压力与更大设计工作压力的比率为2.5 |
阻燃性能 | 封孔器用橡胶体试件按标准作火焰燃烧试验时,当酒精喷灯燃烧器移走后,每组3根试件的火焰和火星燃烧时间的算术平均值不得大于30s |
导电性能 | 封孔器用橡胶体表面电阻值应满足:注水用封孔器不大于1×10Ω;注浆用封孔器不大于1×10Ω;抽放瓦斯用封孔器不大于1×10Ω;抽放瓦斯及注水用封孔器不大于1×10Ω |
封孔力 | 注水、注浆用封孔器在其设计工作压力上限工作状态下,稳定3min后,10min内,其位移量应小于等于5mm |