工藝升級提質增效!礦用封孔器“兩堵一注一濾水”技術賦能鐵法集團安全生產
在煤礦井下瓦斯抽采、探水、注漿加固工程中,鉆孔封孔質量是決定礦井通風安全、瓦斯治理成效、巷道圍巖穩(wěn)定性的核心關鍵。鐵法集團礦區(qū)地質條件復雜,部分煤層透氣性低、鉆孔積水多、圍巖裂隙發(fā)育,傳統單一封孔工藝存在漿液填充不密實、積水殘留、封孔漏氣、后期失效等諸多問題,不僅降低瓦斯抽采效率,還埋下井下安全隱患。為破解封孔技術痛點、夯實安全生產根基,鐵法集團全面推廣新型礦用封孔器,依托兩堵一注一濾水創(chuàng)新工藝,實現注漿全程密實、封孔嚴實穩(wěn)固、排水排氣徹底,全方位提升井下鉆孔封孔標準化、精細化施工水平。
傳統封孔工藝結構簡單、技術老舊,施工中普遍存在三大核心弊端:一是僅依靠單層封堵,鉆孔兩端密封不嚴,圍巖裂隙易出現漏漿、漏氣通道;二是注漿過程中鉆孔內積水、積氣無法及時排出,擠占漿液填充空間,導致注漿空洞、分層、疏松等問題,封孔密實度不達標;三是漿液水分無法有效過濾,固化后收縮率高,易產生細微裂隙,長期受煤層壓力、瓦斯壓力影響,封孔層易開裂失效,頻繁出現瓦斯抽采濃度衰減、鉆孔滲水漏氣等情況,嚴重制約礦井高效安全生產。
針對礦區(qū)井下施工痛點,鐵法集團引入的新型礦用封孔器,升級優(yōu)化兩堵一注一濾水一體化核心工藝,重構封孔施工流程,從結構密封、注漿填充、排水濾水三個維度實現技術突破,徹底解決傳統工藝密實度不足、積水殘留、密封失效的行業(yè)難題,適配礦區(qū)各類煤層、巖層鉆孔封孔作業(yè)。
雙端封堵筑牢密封基礎,杜絕漏漿漏氣隱患。工藝核心的“兩堵”技術,依托封孔器兩端高強度柔性囊袋結構,實現鉆孔兩端精準密封封堵。施工時,將封孔器精準送入鉆孔指定封孔位置,通過壓力充盈兩端囊袋,讓囊袋緊密貼合鉆孔孔壁,牢牢鎖定封孔區(qū)間,形成密閉獨立的注漿密封腔體。相較于傳統單端封堵方式,雙端封堵結構徹底隔絕鉆孔內外通道,有效避免注漿過程中漿液外漏、孔外空氣滲入、井下積水倒灌等問題,為后續(xù)帶壓注漿、密實填充筑牢密閉基礎,從源頭杜絕封孔縫隙缺陷。
帶壓注漿實現全域密實,填充無死角無空隙。依托密閉的雙端封堵腔體,開展標準化“一注”作業(yè),采用帶壓注漿模式,讓漿液在可控壓力下勻速滲透、填充封孔區(qū)間及周邊圍巖細微裂隙。區(qū)別于傳統常壓注漿填充不充分、表層封堵的弊端,該工藝可讓漿液全方位填滿鉆孔空腔、圍巖裂隙及結構縫隙,漿液固化后與孔壁巖體、封孔器形成整體固結結構,無空洞、無分層、無疏松缺陷,真正實現注漿密實、全域密封、一體固化。固化后的封孔結構抗壓強度可達5-10MPa,能夠有效抵御煤層形變、瓦斯壓力波動帶來的沖擊,大幅提升封孔結構穩(wěn)定性與使用壽命。
專屬濾水排氣設計,大幅提升封孔成型質量。創(chuàng)新搭載的“一濾水”功能是本次工藝升級的關鍵亮點,也是保障注漿密實度的核心關鍵。設備集成專用濾水排氣結構,注漿作業(yè)全程可同步排出鉆孔內部殘留積水、積壓空氣,同時過濾漿液多余水分,只保留高濃度漿液留存于封孔區(qū)域。這一設計徹底解決了傳統工藝中積水積氣擠占注漿空間、漿液含水過高導致固化收縮開裂的痛點,讓漿液純度更高、固化更均勻、成型更致密,有效杜絕因水汽殘留引發(fā)的封孔疏松、裂隙滲水、瓦斯泄漏等問題,顯著提升封孔整體密封性與耐久性。
自新型礦用封孔器及“兩堵一注一濾水”密實注漿工藝在鐵法集團各礦井全面落地應用以來,井下鉆孔封孔施工成效實現質的飛躍。在瓦斯抽采工程中,鉆孔封孔合格率、瓦斯抽采濃度、抽采穩(wěn)定性大幅提升,有效降低瓦斯超限風險,為瓦斯高效治理、清潔能源抽采提供堅實保障;在探水、圍巖加固鉆孔作業(yè)中,徹底解決鉆孔滲水、圍巖裂隙滲漏問題,巷道圍巖穩(wěn)定性顯著增強,減少后期巷道變形、修護成本。同時,該工藝施工流程簡潔、設備操作便捷,無需復雜工序,施工效率大幅提升,有效縮短單孔封孔時長,降低人工與物料損耗,實現安全提質、效率提效、成本降耗多重效益。

當前,煤礦安全生產日趨標準化、精細化、智能化,鉆孔封孔作為井下災害治理的基礎關鍵工序,工藝升級勢在必行。鐵法集團通過普及
兩堵一注一濾水密實封孔工藝,補齊傳統封孔技術短板,以嚴實密封、密實注漿、長效穩(wěn)固的技術優(yōu)勢,筑牢礦井瓦斯治理、水害防治、圍巖加固的安全防線。未來,集團將持續(xù)深耕井下采掘配套技術優(yōu)化,持續(xù)推廣高效、安全、耐用的礦用裝備與工藝,以技術創(chuàng)新賦能煤礦安全生產高質量發(fā)展。