一、注漿料基本指標
該瓦斯密封孔專用注漿料為水泥狀,經國家建筑材料測試中心檢測,基本指標為:
水料比0.27,流動度≥400mm,凝結時間4-8小時,0泌水,1天自由膨脹率大于10%,漿體結石率大于100%,3天抗壓強度大30MPa,28 天抗壓強度大于50MPa,對鋼管無銹蝕,各項技術指標達到國際先進水平;在水壓裂法瓦斯抽采工藝中應用能夠承受30-70Mpa的水壓,孔壁四周無滲漏水;在兩堵一注工藝中應用瓦斯抽采濃度遠遠高于其他同類產品。
二、水壓裂法施工工藝
根據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入煤層做堵頭;
④ 用兩根外徑 20mm 長 1.5m 的塑膠管,插入孔內 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孔內,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,至充分攪拌均勻,然后用手提風動壓漿泵將漿液通過連接管道壓進孔道內至流趟均勻飽滿,當達到 0.5Mpa 的注漿壓力后,注漿結束;
⑦ 3 天后開始通過無縫鋼管往煤層內壓 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,即達到了預期的高壓裂效果,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孔內,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,至充分攪拌均勻,然后用手提風動壓漿泵將漿液通過連接管道壓進1.5m長的塑膠管內,當氣體泡沫和漿液從28m長的塑膠管內流出時,再繼續(xù)把桶內漿液注完;
⑥ 3天后開始通過無縫鋼管往煤層內壓 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,即達到了預期的高壓裂效果,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孔內,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,至充分攪拌均勻,然后用手提風動壓漿泵將漿液通過止回閥壓進囊袋內,當囊袋內漿液達到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,當注漿壓力達到1.5Mpa或200kg 料全部注完,說明漿液已將8m空間和空間內裂隙全部注滿,期間當PVC管道內有水流出是最好現象,當PVC管道內有稀漿流出說明漿液內水加多了,下一個孔配料時加水要按標準。
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,漿體凝固后結石率低,與巖、煤層粘接力差,強度低;當負壓抽采時外部空氣容易通過密封不嚴的孔道進入孔內,降低瓦斯抽采濃度;當水壓裂法施工時,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,漿體凝固后結石率大于100%,與巖、煤層粘接力好,強度高;在貴州安順煤礦負壓抽采時外部空氣無法進入,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,嚴禁摻入BY12-7型以外的其它物質;
② 該注漿料的化學性質為無毒無味,偏堿性,當眼睛不小心被漿液沾進,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,保質期12個月。
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