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在煤矿的灾害预防中,通常要用到瓦斯抽放来降低煤层中的瓦斯含量,采用煤层注水来提高煤层的含水量降低煤层开采时的煤尘。在上述两种煤矿的灾害防治措施的施工工艺过程中,通常是向煤体中钻孔,在孔中埋管抽放煤体中的瓦斯或向煤体中注水,从而达到防止灾害的目的。上述两种灾害的防治方法均能收到良好的防治效果。但是,往往由于埋管封孔质量不好,钻孔漏水或漏气,使得瓦斯抽放或煤层注水效果不佳,有时根本不能实施瓦斯抽放或煤层注水,使瓦斯抽放钻孔或煤层注水钻孔报废,这样既浪费了人力、财力又浪费了时间,更重要的是不能实施瓦斯抽放或煤层注水,从而不能防治煤矿的瓦斯或煤尘灾害,尤其在本煤层钻孔时封孔质量更是不易保证。所以在实施煤层瓦斯抽放或实施煤层注水降尘时,钻孔的封堵就显得十分重要,采用正确的封孔方法和工艺,是煤层瓦斯抽放和煤层注水的关键环节。笔者在河北省磁县申家庄煤矿的煤层降尘注水时,钻孔布置在回采工作面的回风平巷内,平行工作面钻进,采用钻扩钻孔技术和高压水泥浆封堵钻孔取得了很好的封孔效果,为煤层注水提供了良好的基础条件。
传统的封孔方法,在抽放瓦斯钻孔或注水钻孔至终孔位置后,在孔内置入瓦斯抽放管或注水管后,用封孔器或者用水泥砂浆封孔。采用这两种封孔方法封孔具有下列特点: 1)封孔器封孔。采用封孔器封孔具有封孔工艺简单、便捷;封孔器可以重复利用等优点,但是它存在着封孔器本身价格较高;对封孔段的钻孔质量要求高,它要求钻孔孔壁光滑、规则,钻孔无变形、无塌孔现象;封孔器复用率低等缺点。所以这种封孔方法在实际应用中有局限性。 2)水泥砂浆封孔。采用水泥砂浆封孔具有封孔成本较低;对封孔段钻孔质量要求不高,允许钻孔有一定量的变形,钻孔局部塌孔时,只要将塌孔处的碎煤清理即可。水泥砂浆封孔方法有砂浆泵送浆封堵法和人工送浆封堵法两种。砂浆泵送浆法由于砂浆与输浆管的摩擦力较大,砂浆的输送距受到了很大的限制,因而封孔长度不易满足要求;人工送浆法,砂浆不易捣实封孔质量差,并且封孔长度更小,所以很难满足封孔要求。