一、注漿料基本指標(biāo)
該瓦斯密封孔專用注漿料為水泥狀,經(jīng)國家建筑材料測試中心檢測,基本指標(biāo)為:
水料比0.27,流動度≥400mm,凝結(jié)時間4-8小時,0泌水,1天自由膨脹率大于10%,漿體結(jié)石率大于100%,3天抗壓強度大30MPa,28 天抗壓強度大于50MPa,對鋼管無銹蝕,各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平;在水壓裂法瓦斯抽采工藝中應(yīng)用能夠承受30-70Mpa的水壓,孔壁四周無滲漏水;在兩堵一注工藝中應(yīng)用瓦斯抽采濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他同類產(chǎn)品。
二、水壓裂法施工工藝
根據(jù)煤層巷道分布確定鉆孔角度(水平孔、2°、10°、15°、30°、45°、90°),鉆孔深度,鉆孔直徑。
1.以水平孔,鉆孔深度 30m(進(jìn)入巖石層 27m+煤層 3m),鉆孔φ90mm 為例:
① 用φ89mm 的鉆頭鉆孔,孔深 30m,同步插入外徑 50mm 的無縫鋼管 30m,無縫鋼管前端 3m 每 500mm 左右鉆穿一對 6mm 的小孔;
② 把無縫鋼管內(nèi)用水沖洗干凈;
③ 將甲、乙組份的發(fā)泡型馬麗散注入到 26.5m 處的鋼管外面 1-2kg,等其發(fā)泡后密封 26-27m 處的垂直空間,為擋住下一步的漿液進(jìn)入煤層做堵頭;
④ 用兩根外徑 20mm 長 1.5m 的塑膠管,插入孔內(nèi) 500mm,一上一下并固定在無縫鋼管外口,一根用于注漿,一根用于排氣;
⑤ 用 BY3 型堵漏王 6kg 加 1kg 水和棉紗攪拌均勻,用棉紗裹著堵漏王漿體塞進(jìn)孔內(nèi),要求把無縫鋼管、塑膠管四周包裹密實,壓緊壓實,5-10min 會自然凝固,要確保此處受壓不漏漿;
⑥ 在一個 200L 的鐵油桶中先注入 64 公斤水,然后開動手提風(fēng)動攪拌機將 240公斤 BY12-7 型徐徐加入,加完后再攪拌 6 分鐘,至充分?jǐn)嚢杈鶆?,然后用手提風(fēng)動壓漿泵將漿液通過連接管道壓進(jìn)孔道內(nèi)至流趟均勻飽滿,當(dāng)達(dá)到 0.5Mpa 的注漿壓力后,注漿結(jié)束;
⑦ 3 天后開始通過無縫鋼管往煤層內(nèi)壓 30-70Mpa 的水,水通過壓力把半徑 60m左右的煤層裂隙擴張,再從巖石縫隙中滲漏出來,即達(dá)到了預(yù)期的高壓裂效果,但封口處不能滲漏水。
2.以2°孔,鉆孔深度30m(巖石層27m+煤層3m),鉆孔φ90mm 為例:
① 用φ89mm的鉆頭鉆孔,鉆孔深度30m,同步插入外徑50mm的無縫鋼管30m,無縫鋼管前端3m每500mm左右鉆穿一對6mm的小孔;
② 把無縫鋼管內(nèi)用水沖洗干凈;
③ 用一根外徑20mm長28m 的塑膠管插入到27m 處,并和一根外徑 20mm長1.5m的塑膠管插入500mm 分別固定在無縫鋼管外口四周;
④ 用BY3型堵漏王6kg加1kg水和棉紗攪拌均勻,用棉紗裹著堵漏王漿體塞進(jìn)孔內(nèi),要求把無縫鋼管、塑膠管四周包裹密實,壓緊壓實,5-10min 會自然凝固,確保此處受壓不漏漿;
⑤ 在一個200L的鐵油桶中先注入64公斤水,然后開動手提風(fēng)動攪拌機將240公斤BY12-7型徐徐加入,加完后再攪拌6分鐘,至充分?jǐn)嚢杈鶆?,然后用手提風(fēng)動壓漿泵將漿液通過連接管道壓進(jìn)1.5m長的塑膠管內(nèi),當(dāng)氣體泡沫和漿液從28m長的塑膠管內(nèi)流出時,再繼續(xù)把桶內(nèi)漿液注完;
⑥ 3天后開始通過無縫鋼管往煤層內(nèi)壓 30-70Mpa 的水,水通過壓力把半徑 60m左右的煤層裂隙擴張,再從巖石縫隙中滲漏出來,即達(dá)到了預(yù)期的高壓裂效果,但封口處不能滲漏水,10°、15°、30°、45°、90°等孔施工工藝與 2°孔相同。
三、兩堵一注囊袋式施工工藝
根據(jù)煤層巷道分布確定鉆孔角度(水平孔、2°、10°、15°、30°、45°、90°),鉆孔深度,鉆孔直徑。
以2°孔,鉆孔深度50-1000m,鉆孔φ90mm為例:
1.用φ89mm的鉆頭鉆孔,鉆孔深度50-1000m,同步插入外徑50mm的PVC封孔管32m(封孔管由8根4m長的PVC管連接,共計32m長,最前面32m~29m處按500mm的間距鉆對穿孔,孔徑6mm,形成3m長度的花管,封孔管兩堵位置分別位于28m和20m 處,堵頭采用囊袋封孔,每個堵頭囊袋長度分別為0.5m,注漿長度均為8m,外孔口使用BY3型堵漏王6kg加1kg水和棉紗攪拌均勻,用棉紗裹著堵漏王漿體塞進(jìn)孔內(nèi),要求把 PVC 塑膠管四周包裹密實,壓緊壓實,5-10min會自然凝固,確保此處受壓不漏漿。
2.在一個200L的鐵油桶中先注入54公斤水,然后開動手提風(fēng)動攪拌機將200公斤BY12-7型徐徐加入,加完后再攪拌6分鐘,至充分?jǐn)嚢杈鶆?,然后用手提風(fēng)動壓漿泵將漿液通過止回閥壓進(jìn)囊袋內(nèi),當(dāng)囊袋內(nèi)漿液達(dá)到0.8Mpa 壓力時,28m和20m 之間的引爆閥會自動爆開,漿液在兩個囊袋之間流淌,當(dāng)注漿壓力達(dá)到1.5Mpa或200kg 料全部注完,說明漿液已將8m空間和空間內(nèi)裂隙全部注滿,期間當(dāng)PVC管道內(nèi)有水流出是最好現(xiàn)象,當(dāng)PVC管道內(nèi)有稀漿流出說明漿液內(nèi)水加多了,下一個孔配料時加水要按標(biāo)準(zhǔn)。
3.24小時后開始檢測該孔瓦斯初始濃度。
四、與其它封孔材料的區(qū)別
目前市場上其它牌子的封孔料用水量大,流動性差,漿液容易泌水和收縮,漿體凝固后結(jié)石率低,與巖、煤層粘接力差,強度低;當(dāng)負(fù)壓抽采時外部空氣容易通過密封不嚴(yán)的孔道進(jìn)入孔內(nèi),降低瓦斯抽采濃度;當(dāng)水壓裂法施工時,高壓水通過時,孔道四周大量滲漏,水壓力上不去,無法形成水壓裂,瓦斯不易釋放出來。
BY12-7型瓦斯密封孔專用注漿料用水量小,流動性好,滲透性強,漿液無泌水,有10%以上的膨脹,漿體凝固后結(jié)石率大于100%,與巖、煤層粘接力好,強度高;在貴州安順煤礦負(fù)壓抽采時外部空氣無法進(jìn)入,瓦斯抽采濃度高。
在重慶能源南桐礦業(yè)水壓裂法施工時,30-70Mpa的水壓進(jìn)入煤層時,孔道四周無滲漏水,瓦斯釋放抽采效果好。
五、注意事項
① 攪拌注漿過程中,嚴(yán)禁摻入BY12-7型以外的其它物質(zhì);
② 該注漿料的化學(xué)性質(zhì)為無毒無味,偏堿性,當(dāng)眼睛不小心被漿液沾進(jìn),立即用清水沖洗;
③ 運輸和儲運過程中避免損壞包裝袋,注意防潮、防曝曬;
④ 用量2000kg/m3,每袋凈含量40kg,保質(zhì)期12個月。
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