浅析矿井瓦斯抽采工艺及山脚树矿二次封孔技术应用设计专题报告

浅析矿井瓦斯抽采工艺及山脚树矿二次封孔技术应用摘要：随着我国各大产煤矿区开采历史延续,开采深度和强度的加大,瓦斯问题已经成为制约煤矿安全生产和高产高效“双高”目标实现的最大瓶颈,因此积极推进“十二五”我国煤矿瓦斯综合治理工作体系建设,有效遏制高瓦斯矿井瓦斯事故,确保煤矿安全生产意义重大,在由传统的“风排”瓦斯保安全向“抽采”煤层瓦斯治理瓦斯隐患方面已经成为一种技术和思维的方向性的转变,本文根据目前煤矿抽采瓦斯实际讲诉了抽采瓦斯的相关可行性方案,对于有效治理瓦斯隐患,确保安全生产具有现实指导意义。关键词：瓦斯抽采、综采工作面、高瓦斯矿井、钻孔布置、瓦斯治理0 引言广义的矿井瓦斯是指井下有害气体的总称,其主要来源是煤层和围岩内赋存并能涌入到矿井的气体，是腐植型有机物在成煤过程中的伴生物。近几年来, 随着煤矿开采深度的增加和开采强度的增大,地应力越来越大，地质条件越来越复杂,瓦斯灾害严重地威胁着矿井工作人员的生命安全,制约着矿井生产的发展。同时,瓦斯又是一种经济的可燃气体,是一种清洁、方便、高效的能源,研究表明，瓦斯的主要成分CH4 也是一种温室气体，其温室效应比CO2 要强很多，大力抽采瓦斯,既可以充分利用地下资源, 又可以改善矿井安全条件和提高经济效益, 并有利于保护环境和遏制温室效应。因此,如何更有效地开发和利用煤层瓦斯,一直以来都是广大的科研工作者努力的方向和目标。煤炭是我国的主要能源,要充分发挥高产高效工作面的优势,首当其冲的问题是必须解决高产高效工作面瓦斯综合治理技术,提高煤矿防止瓦斯灾害能力,减少瓦斯事故的发生。在全国目前现有的高产高效矿井中,有67%的工作面存在严重或严重的瓦斯问题。瓦斯灾害随着煤矿开采深度加大会进一步严重,现已成为制约煤矿高产高效开采的主要问题,低透气性煤层的瓦斯强化抽采技术,对治理矿井瓦斯至关重要。国内外大量的研究结果证实:释放煤体应力、抽排煤中瓦斯和提高煤体强度均能有效地防治瓦斯灾害。因此在煤矿传统由通风解决瓦斯问题向由抽采瓦斯解决矿井瓦斯是一个观念和技术以及管理方面的很大转变。高瓦斯矿井首先需要对采、掘工作面瓦斯涌出量进行预测,分析抽采瓦斯必要性和工作面瓦斯来源和涌出构成,然后制定采掘面的瓦斯抽采方法,通过对国内先进煤层瓦斯抽采技术的考察,一般采取以下三种瓦斯抽采技术对煤层瓦斯进行抽采治理:(1)本煤层瓦斯抽采方法;(2)采空区瓦斯抽采方法;(3)本煤层、裂隙带和采空区综合瓦斯抽采方法。1 我国煤矿瓦斯抽采技术的新进展及问题1.1我国矿井瓦斯抽采现状及方法分类1.1.1我国矿井瓦斯抽采现状我国煤矿瓦斯抽采始于1938 年，1952 年开始工业应用，上世纪50 年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽采瓦斯，50 年代末瓦斯抽采量约为100 Mm3；60 年代又相继在中梁山、焦作、淮南、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽采瓦斯工作，抽采瓦斯量达到170 Mm3；70 年代至90 年代末期，抽采矿井总数和抽采总量都稳步增加。随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽采瓦斯的矿井越来越多，由此带动了我国煤矿瓦斯抽采技术的迅速发展，目前瓦斯抽采技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。2000 年底我国国有重点煤矿中共有141 对矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行瓦斯抽采，年抽采量达8.76 亿m3。，2002 年抽采矿井数193 对，年抽采量11.46 亿m3，2006 年全国重点煤矿抽采矿井达到264 对，年抽采量达到26.14 亿m3。到2009 年全国重点煤矿抽采矿井达到300 多对，年抽采量达64.5 亿m3。1.1.2 瓦斯抽采方法分类煤矿瓦斯抽采方法目前尚无统一分类。俞启香在矿井瓦斯防治一书中将瓦斯抽采方法分为:开采层抽采、邻近层抽采、采空区抽采和围岩抽采。于不凡在煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册中将瓦斯抽采方法分为:未卸压煤层和围岩抽采、卸压煤层和围岩抽采、采空区抽采和综合抽采。以两种分类方法主要依据开采煤层和邻近煤(岩) 层的空间关系,程远平教授提出了先以煤层开采时间为依据，第2 层次再以煤层开采的空间关系为依据的分类方法，这里只对第一种分类方法做一介绍。煤矿瓦斯抽采按抽采瓦斯源的不同可分为四个类型，包括本煤层瓦斯抽采；邻近层瓦斯抽采；采空区瓦斯抽采；围岩瓦斯抽采。1 本煤层瓦斯抽采技术本煤层瓦斯抽采主要包括穿层钻孔、平行钻孔、交叉布孔、穿层网格式钻孔、水力割缝、水力压裂、水力钻孔等方法。2 邻近层瓦斯抽采技术邻近层瓦斯抽采方法源于层外开采卸压，随着煤层的开采，边采边抽邻近层的大部分卸压瓦斯。按其与开采层的位置关系，可分为上邻近层抽采方法和下邻近层抽采方法两大类。这两类采用的抽采方法类似，包括钻孔抽采、巷道抽采及巷道- 钻孔混合抽采等方法。3 采空区瓦斯抽采技术采空区瓦斯虽然来源于开采层丢煤瓦斯、邻近层和围岩向采空区涌出的瓦斯，但由于各种瓦斯源积聚在一起，从采空区涌向开采空间，形成了二次瓦斯源，因此应采取独立的瓦斯抽采措施。目前有巷道抽采、密闭抽采、埋管抽采、地面钻孔抽采等采空区瓦斯抽采方法。4 围岩瓦斯抽采技术围岩瓦斯涌出的方式有两类：一类是受开采层采动影响，开采层顶底板围岩中卸压瓦斯涌出；二是围岩裂隙中瓦斯喷出。第一类可采用邻近层瓦斯抽采方法，涌入采空区的则有采空区抽采系统抽采，对于第二类可采用钻孔抽采、封闭巷道插管抽采等方法。1.2 瓦斯抽采的理论基础微孔隙、低渗透、高吸附是我国大多数煤层的主要特点, 这使得煤层采前预抽效果较差。由于我国含煤地层一般都经历了成煤后的强烈构造运动, 煤层内生裂隙系统遭到破坏, 塑变性大大增强, 因而成为低透气性的高可塑性结构。对于原始煤体, 可认为瓦斯在煤层中的流动符合达西定律,一般采用穿层钻孔或顺层钻孔进行煤层瓦斯抽采。在一定时间内,煤层瓦斯向钻孔的流动视径向流动。预抽煤层瓦斯效果与煤层透气性系数、抽采负压、钻孔直径等因素有关,但影响效果的程度不同。现场测定和实验研究表明, 不论原始渗透系数怎样低的煤层,在采动影响煤层卸压后, 其渗透系数会急剧增加,煤层内瓦斯渗流速度大增, 瓦斯涌出量也随之剧增。因此，利用井下的采掘巷道, 并尽量利用煤层采动影响, 通过打钻孔和其它各种有效技术强化煤层的瓦斯抽采, 比如深孔松动爆破、孔群水利增透、钻割一体化等措施将煤层瓦斯径向流动改善为煤层- 裂隙- 钻孔的混合流动,可有效增加煤层瓦斯抽采效果。再保证一定的预抽时间, 可降低煤层瓦斯含量, 消除其突出危险性。1.3 我国矿井瓦斯抽采技术的新进展我国煤炭资源总量5.57 万亿t，其中埋深在1 000 m以下的为2.95 万亿t, 占煤炭资源总量的53%；随着我国经济的快速发展，对煤炭资源的需求也在不断增大，随着浅部资源的不断开采，煤炭行业的开采深度不断加大，随之而来的高地应力，高瓦斯，高地温等灾害越来越严重，其中瓦斯灾害更是重中之重。为了有效解决瓦斯问题，实现煤炭行业安全高效生产，以中国矿业大学和淮南矿业集团为代表的一批科研院校和煤炭企业进行了大量的理论研究和现场试验，取得了较好的成效，下面介绍几种新的抽采技术。1.3.1 大间距上部煤层卸压瓦斯抽采技术研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角80.884.7，倾向卸压角8385，上向卸压层间距达10150 m，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采卸压瓦斯的技术方法，抽采率达65%以上5。巷道钻孔布置如图1 所示。前期在弯曲下沉带布置巷道，并使其随着下向首采层的推进很好的保留下来是此技术成功的关键。图1-1大间距上部煤层卸压瓦斯抽采示意图图1-2 多重开采下向卸压增透瓦斯抽采示意图1.3.2 多重开采下向卸压增透瓦斯抽采技术研究发现多重卸压开采后，下向卸压范围为走向卸压角99.3100.1，倾向卸压角为102110.0，下向卸压距离达15100 m，采用预先布置巷道和穿层钻孔抽采卸压瓦斯，瓦斯压力可以大幅度降低，煤层透气性系数也可以增加五百多倍，抽采率可达50%以上，巷道布置示意图如图2所示。1.3.3 沿空留巷煤与瓦斯共采技术所谓沿空留巷是随着采煤工作面的推进，采用适当的巷旁充填方法，隔绝采空区，沿采空区留下巷道，采用这种方法可以在回采工作面，采空区侧留下一条尾巷，形成Y 形通风，通过这条巷道排放瓦斯和热量，在瓦斯涌出量比较大时，有利于安全生产和改善工人的劳动环境。另外，在所留的尾巷里可以布置瓦斯抽采钻孔，实现前面开采本煤层煤炭资源，后面同时抽采上下邻近层卸压解吸瓦斯的煤与瓦斯共采布局。沿空留巷瓦斯共采技术示意图如图3 所示。图1-3 Y 型通风和沿空留巷煤与瓦斯共采示意图采用Y 型通风，将空气压力场能位和瓦斯场流动运移向采空区后方挪移，很好的解决了上隅角瓦斯治理的问题。通过对Y 型通风采空区顶底板瓦斯浓度及瓦斯场分布规律的研究，确定瓦斯抽采钻孔技术参数，通过淮南矿区现场试验，上向被卸压煤层瓦斯抽采率72以上，瓦斯压力降至0.20.4 MPa 以下; 瓦斯抽采浓度达60%95%。下向卸压煤层瓦斯抽采浓度85%100%；采一层被卸压煤层，瓦斯抽采率46以上，多层开采后可达70%以上。另外，采用沿空留巷留下的巷道还可作为开采下一个工作面的顺槽，一巷两用，节省掘进巷道的费用，避免采掘失调、接续紧张。同时省去了工作面的煤柱，大大提高了资源回收率。上面几种技术是针对煤层群开采条件下的瓦斯抽采技术，下面介绍几种针对单一的低透气性煤层的瓦斯抽采技术。1.3.4 钻割一体化增透卸压抽采技术我国煤层基本上都是低透气性煤层，瓦斯抽采困难，特别是单一的低透气性煤层，常规的瓦斯抽放方法难以发挥作用，主要存在的问题是：钻孔有效影响范围小，工作面钻孔施工工作量大，抽放效率低，需要采取卸压增透的方法，扩大钻孔有效影响范围，提高瓦斯抽放效果。钻割一体化技术是将高压磨料射流技术与钻孔施工技术相结合在钻机钻进过程中，由钻机配合钻杆内送入的风或者低压水进行排粉，与钻机共同完成钻进作业。钻进结束后，钻机停止转动，只进行退钻作业，高压泵站加压，水压达到预定压力值后，清水与高压磨料发生装置产生的磨料粒子相混合，与此同时钻头压控装置完成射流直向钻孔到侧向割缝的切换，进行割缝作业。通过阀门控制高压磨料射流水的开、关,达到随时钻进随时割缝的要求,从而实现钻割一体化。具体现场布置如图4 所示。图1-4 钻割一体化卸压抽采示意图此项技术能够使钻孔内煤体卸压、增透，进而增强煤层的可抽才性，提高抽采效率。1.3.5 网格式穿层钻孔孔群增透瓦斯抽采技术目前网格式穿层钻孔成我国单一松软低透严重突出煤层防突的主要方法, 此方法需要在进行瓦斯抽采的煤层区域内设定网格式穿层钻孔位置，对设定的网格式穿层钻孔位置逐个实施钻空，形成孔群，钻孔直径一般为90 mm，以煤层中厚面为准，钻孔间距为58 m，网格式穿层钻孔布置示意图如图5所示：图1-5 网格式穿层钻孔孔群增透瓦斯抽采示意图当钻孔施工进入煤层后，用水压为510MPa、流量为10 m3/h 的高压水冲孔，诱导钻孔喷孔，使煤层孔与孔之间形成裂隙，以增加煤层的透气性，当钻孔穿透煤层0.5 m 后，退出钻杆，插入封孔管实施封孔，封孔长度不小于10 m，封孔管长度不小于12 m、直径40 mm，通过封孔管、汇流管、集气箱和支管将钻孔连入抽采管网，对煤层进行瓦斯抽采。该技术煤层预抽率可由原先的20%提高到40%以上，实现单一低透气性煤层瓦斯的安全、高效、均匀抽采，变高瓦斯突出危险煤层为低瓦斯无突出危险煤层，具有广泛的实用性。2 高瓦斯矿井采掘工作面瓦斯抽采工艺2.1 高瓦斯矿井采掘工作面瓦斯抽采技术方案2.1.1本煤层瓦斯抽采1 掘进工作面瓦斯抽采采用预抽煤层瓦斯降低工作面的瓦斯压力,减少工作面煤体瓦斯含量,减轻生产过程中煤体瓦斯释放量。预抽煤层瓦斯是一种区域性的防治煤与瓦斯突出的措施,即在煤层采掘工作之前,进行大面积的预先抽放瓦斯,以降低或消除瓦斯灾害危险。瓦斯压力是造成突出的因素之一,当煤层瓦斯压力降到0.74Mpa以下时,就有减小和消除发生突出的可能。钻孔预抽煤层瓦斯就是预先抽放煤层中的瓦斯,卸除瓦斯压力防治突出的一项基本措施。它主要用于单一煤层或无保护层可采的突出危险煤层。根据煤层瓦斯涌出实际状况,掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min的煤巷掘进工作面,设计采用边掘边抽的方法,以提高巷道的掘进速度,缓解矿井采掘接替紧张问题。图1-1为掘进工作面边掘边抽布置方案,为保证抽采效果,钻场间应留有10m范围的压茬。2 回采工作面煤层瓦斯抽采煤层瓦斯抽采可分为开采层未卸压抽采和卸压抽采两种方法。回采工作面采用边采边抽方法,利用工作面运输顺槽向煤层打迎面斜交和平行于工作面的钻孔预抽瓦斯。该平面交叉钻孔可随着回采工作面的推进前方煤体产生的卸压作用,实施边采边抽煤层瓦斯,从而提高瓦斯抽采率,减少开采层的瓦斯涌出量,见图1-2。2.1.2 裂隙带瓦斯抽采针对回采工作面的实际条件,可以选择的抽采方案有三个。方案一:低位顶板巷道抽采。在煤层的顶板开一条抽采瓦斯的专用岩石巷道,其方法是:在工作面内侧距回风巷10m的煤层顶板上方18m岩层位置处,掘进道断面4m2 5m2左右,用以抽采采空区和裂隙带的瓦斯,以减少工作面上隅角的瓦斯。见图1-3。方案二:裂隙带钻孔抽采法。目前对裂隙带瓦斯采取上向钻孔抽采法。上向钻孔抽采法其一:钻孔布置是在回风巷内侧煤层顶板上方岩层内设钻场,见图1-4。上向钻孔抽采法其二:钻孔布置是在回风巷内侧煤层内设钻场,钻孔沿顶板上方岩层施工。见图1-5。方案三:利用放水巷进行采空区半封闭插管抽采法。为充分提高工作面的瓦斯抽采效果,利用采煤工作面后部留设的放水巷采用半封闭插管抽采法作为辅助方法进行采空区抽采。半封闭插管抽采法见图1-6。图2-1掘进工作面边掘边抽钻孔布置方案图2-2 边采边抽抽采法图2-3 低位顶板巷道抽采方法图2-4 裂隙带抽采瓦斯方案一图2-5 裂隙带抽采瓦斯方案二图2-6 采空区半封闭插管抽采法2.1.3 抽采钻场、钻孔的布置1 钻场的位置、间距、钻场尺寸及支护形式设计的抽采方法:在裂隙带抽采瓦斯和在掘进工作面边掘边抽时都需开设钻场。裂隙带抽采瓦斯钻场布置是在回风巷一侧的煤层顶板中,钻场的设计高度是在顶板岩层4m5m处,倾角为45,倾斜长度为11m,钻场间距为80m,每个钻场内布置4个上向钻孔。钻孔深度为100m,钻孔直径为91mm。掘进工作面边掘边抽是在巷道两侧开设钻场,钻场之间的间距为80m,钻场规格为:宽3.5m,深4m,高与掘进巷道的高度相同,采用锚网支护。2 钻孔布置(1)回采工作面的钻孔布置。钻孔布置方式:施工上向钻孔,上层钻孔沿煤层迎面斜交(与顺槽成75);下层平行于工作面沿煤层布置(与顺槽成90),上、下层开孔间距为0.8m。钻孔直径:钻孔直径大,暴露煤壁面积就大,瓦斯涌出量相应也大,但二者增长并非线性关系,一般选用75100mm,设计选用钻孔直径91mm。钻孔长度:按煤层回采工作面长度200m考虑,设计钻孔长度为170m。从工作面的进风巷单向布置钻孔。抽采负压:一般宜选用13.33 26.66KPa的负压抽采。(2)掘进工作面的钻孔布置。掘进工作面的钻孔布置要保证钻孔始终超前巷道工作面10m,1#孔开孔位置距巷帮3m,所有开孔间距为0.2m 0.3m,终孔间距为3m。因此设计边掘边抽工作面的抽采钻孔参数如下:钻孔长度:100m;钻孔直径: 91mm;钻孔夹角:190,287,384;钻孔仰角:35。(3)回采工作面上向抽采钻孔布置。钻孔的布置方式:钻孔穿层布置,钻孔在水平与垂直方向(沿工作面的推进方向)的投影均为扇形,相邻钻场的钻孔搭接长度必须根据开孔位置的不同来确定。(4)已采闭的采空区抽采布置形式。采用半封闭插管抽采法时,利用回风巷与外错回风巷之间的联络巷(建议每120m掘一个)进入工作面采空区,把瓦斯管直接插入采空区上方进行瓦斯抽采。每根瓦斯管的末端2m内要有孔眼,同时施工时要尽量靠近煤层顶板,使之处于高浓度瓦斯带。2.2 高瓦斯矿井采煤工作面的瓦斯治理示例示例矿所采煤层破碎，根据现场瓦斯参数测定及理论分析，煤层瓦斯压力为0 4 0 5 MPa，瓦斯含量为7 18 7 8 m3 /t，局部最大达到14 3 m3 /t。在正常回采过程中，绝对瓦斯涌出量为30 36 60 m3 /min; 采煤工作面受区域内断层、破碎带或异常区域影响时，绝对瓦斯涌出量为50 100 m3 /min，因此有效治理采煤工作面瓦斯，才能保障集约高效生产。2.2.1 双“U”型通风系统提高了综采工作面瓦斯排放能力和抗灾能力双“U”型巷道布置，即工作面采用“两进两回”方式通风，上隅角处采用“沿空护巷”方式区段性保留回风尾巷，并通过调节回风巷调压设施控制回风巷和瓦排巷负压差，依次启封回、瓦横贯内密闭设施来保障工作面大量瓦斯沿专用瓦斯巷排放，从而大大增加了工作面瓦斯排放能力，降低了上隅角、工作面及回风流瓦斯浓度，另也可通过建立高抽巷实现采空区及上隅角的瓦斯治理，减少了瓦斯积聚和瓦斯超限事故的发生，同时“两进两回”多通道回路有效延缓和衰减了灾害事故破坏力。2.2.2 瓦斯综合立体抽采体系多种抽采方式因地制宜地治理采煤工作面瓦斯，可采取“超前预抽与卸压抽放”、“边采边抽”、“临近采场平行抽放”、“采空区抽放”、“高位钻场抽放顶板裂隙带”、“地面水平分水井进行采场抽放”等多种瓦斯抽放技术，需通过不断进行改进和创新，建立瓦斯综合立体抽放体系。并通过增大瓦斯抽放管路管径、引进长距离、大孔径钻车，延长钻孔服务时间，建设井下临时抽放泵站增加抽采负压，提高采煤工作面及矿井瓦斯抽放能力和效果，从而在准备回采前能够及时将采煤工作面瓦斯含量降低至规定量以下。2.2.3采前预抽及边采边抽掘进期间在综采工作面两巷布置平行预抽钻孔，第一排钻孔为垂直孔，距底板1 2 m，第二排钻孔为斜平行孔，开口距底板1 5 m，斜平行孔与垂直孔夹角为5，呈三花眼布置，钻孔间距为2 5 m，仰角为2 3，回采期间亦能够继续进行瓦斯抽放。另外在工作面切眼往工作面方向间距1 25 m，仰角2 3布置顺层钻孔进行采前预抽，如图1-7。2.2.4高位钻场水平钻孔抽放顶板裂隙带为解决回采过程中采空区瓦斯大量涌出影响回采，采取布置高位钻场钻孔，进行回采后采空内上方裂隙带的瓦斯抽放，钻孔末端位于裂隙带的下方，不同地区区域的煤层顶板裂隙带应根据实验效果分析取得，不建议进行参仿。如图1-8、图1-9所示。高位水平钻孔的层位布置是否合理直接关系到工作面的瓦斯抽放效果，若把钻孔布置在冒落带内，工作面推进，高位水平钻孔随岩层冒落易遭破坏，若高位钻孔处于矸石自然堆积区内受工作面通风量的影响，故此区域瓦斯浓度不稳定， 抽出瓦斯浓度低，抽出瓦斯量小，抽放效果差; 若把高位水平钻孔布置在弯曲带岩( 煤) 层内，由于岩层保持原有的完整性，透气性差，则抽不出瓦斯。为此，抽放钻孔应布置于裂隙带岩( 煤) 层中。而裂隙带瓦斯主要通过煤体或裂隙，以渗流的形式流入裂隙带，其受工作面风量变化的影响较小，则其内瓦斯浓度也较大。另外钻孔布置在裂隙带，受采动影响较小，不易破坏，便于钻孔长期稳定地抽出高浓度瓦斯。图2-7采前预抽钻孔布置示意图2-8高位水平钻孔布置示意图2-9高位钻孔剖面2.2.5建立地面水平分水井进行采场区域瓦斯抽放为了能够实现将煤层瓦斯含量有效降低至可采要求内，可通过技术分析和研究，在每个综采工作面上方地面建立了2 个水平分水井，每个分水井打至设计位置后进行散射性打钻，进行抽放，从而实现地面、井下联合抽放。为了尽早对未开采采场区域进行瓦斯治理，可逐步计划在每个采场地面区域内间距200 m 呈网格式布置压裂井，全面覆盖采场进行瓦斯抽放。3 新型封孔工艺3.1瓦斯抽采中新型封孔材料及工艺我国南方地区的煤矿由于矿井煤层赋存条件差、吨煤成本高、经济效益差，长期以来一直采用传统水泥砂浆的封孔方式，没有引进和采用新材料、新工艺封孔，随着矿井开采深度的增加，瓦斯灾害越来越重，加之南方矿井煤层地质条件复杂，传统的封孔方式已不能满足矿井瓦斯治理的需要。新型矿用封孔材料PD 采用了微胶囊化技术，能在2 4 h 内保持一定的流动性，使得材料在体积缓慢膨胀的同时，浆体强度逐渐增加直至凝固，且在膨胀过程中能向钻孔周边裂隙逐渐渗透封堵，再辅以膨博封孔剂，其钻孔密封效果比传统方式要好。3.1.1 密封材料及封孔工艺使用现状1 主要密封方法及特点目前，采用的钻孔封孔材料及工艺有: 黏土/水泥砂浆封孔、封孔器封孔、水泥砂浆封孔、聚氨酯封孔、马丽散封孔等。采用以上封孔材料及封孔工艺均存在一定程度的局限性，主要存在封孔长度短、封孔质量不易保证、抽采负压不大、抽采浓度低、封孔工艺不易操作、封孔成本高、实用范围小等缺点。2 一般煤矿封孔材料及工艺示例一般煤矿自地面建立永久抽采泵站以来，便开始了井下抽采孔的封孔研究工作。期间通过改变封孔材料、比例等，虽然封孔质量、抽采效果取得了一定进步，但始终没有从根本上解决封孔质量差、抽采浓度和负压低的问题，其主要原因是封孔材料及封孔方式亟待改进。一般煤矿现场采用的封孔材料仍以水泥+ 膨胀剂为主，该封孔材料及工艺通过产生一定的限制膨胀能够补偿水泥的收缩，有利于提高钻孔封孔的饱和度。浆液凝固后强度增加，密实度及耐久性也有所提高。但是，膨胀剂浆体硬化后其硬度系数增加，凝固体没有柔韧性，脆性加大。当矿压显现时，压力对封孔体的作用容易造成封孔体及抽采导管断裂。现场试验表明: 掺入膨胀剂的水泥浆液凝固后，凝固体收缩明显、吸水性差，水含量达15%，特别是当钻孔角度较小时，易在孔内上部形成“月牙”形空隙，且对周围岩体裂隙的封堵作用也比较有限，影响封孔质量。3.1.2 新型矿用封孔材料PD 及其封孔工艺1 钻孔密封材料选择原则钻孔的密封直接影响着瓦斯抽采效果的好坏，因此，在实际操作过程中，封孔工艺应满足密封性好、操作方便、速度快、材料省等要求。依据对钻孔微裂隙进行密封的要求，结合水泥和聚合物的优点选择抽采钻孔密封材料要遵循以下原则: 密封材料整体致密，耐老化性、抗干裂性强; 密封材料要具有一定的膨胀性，用于密封钻孔周边的微裂隙，且其膨胀性主要用于封堵微裂隙; 针对不同用途的钻孔( 如正压和负压) ，均能有合适的密封材料;密封材料以水泥为主，应用聚合物对水泥进行改性; 密封材料在井下使用方便，操作配比技术难度低，使操作人员容易掌握; 密封材料的各原料均为日常化工材料，来源广泛; 用于改性的聚合物必须接触无毒或低毒; 成本易控制。2 新型矿用封孔材料PD 及膨博封孔剂针对现有封孔材料及工艺的缺点，杉木树煤矿引进了新型矿用封孔材料PD。该材料将膨胀水泥与高水材料配方有机结合并加入若干种增稠、保水材料，使得新型矿用封孔材料PD 在初成时溶液稀、容易注浆。浆体注入钻孔后向钻孔周边裂隙高强度地渗透，使得材料与煤体紧密粘合在一起，1 2 h 后逐渐变稠，体积不断膨胀，强度逐渐增加，4 8 h 后浆体凝固为具有一定韧性的柔软固体，因而能够避免钻孔密封后密封材料在地压作用下产生新的裂隙，并在此状态上能够保持较长时间，封孔质量大幅提高。由于新型矿用封孔材料PD 凝固缓慢，在现场应用过程中为实现封孔的定向和定位功能，在新型矿用封孔材料PD 的现场使用时，还配合使用了膨博封孔剂。膨博封孔剂为一种高分子膨胀剂，具有反应速度快、操作简便等特点，主要功能是在新型矿用封孔材料PD 注浆过程中作为快速成型的堵头用( 在新型矿用封孔材料PD 浆体凝固前，堵住浆体防止其流动) ，该封孔剂膨胀反应时间1 5min，膨胀倍数10 25 倍，因此定位定型快，可以堵住浆体流动，但是由于膨胀倍率大、孔隙较发育，不能单独作为封孔剂封堵瓦斯气体，只能是一种辅助封孔材料。如图1 所示，在膨博封孔剂的使用过程中，首先将其置于捆绑好的反应袋内使其迅速反应，并在钻孔封孔段两端形成定向定位凝固泡沫状堵头，2 个堵头中间为注浆腔体，利用预先埋好的注浆管将新型矿用封孔材料PD 浆体注入封孔段，形成定位定向封孔。3 新型封孔工艺新型封孔工艺原理为: 在封孔段两端利用辅助封孔材料膨博封孔剂的快速凝固定位性能形成堵头，在2 个堵头中间的钻孔腔体内注满新型矿用封孔材料PD 浆体，从而形成两端封堵中间注浆的“两堵一注”的封孔工艺，如图1 所示，两端为膨博封孔剂形成堵头，中间部分为新型矿用封孔材料PD。由于注浆时，堵头已经凝固定位，两堵头中间腔体的体积恒定，因此，新型矿用封孔材料PD 浆体在受限空间内体积缓慢膨胀过程中，浆体只能向钻孔径向渗透，新型矿用封孔材料PD 的特点与“两堵一注”工艺的有机结合，确保了对封堵钻孔周边微裂隙的目的，封孔效果更好。操作过程为: 封孔时用反应袋包裹好抽采管后，开启膨博封孔剂黑白料各一瓶，将两瓶混成一瓶充分摇匀后倒入捆绑好的反应袋中，整理反应袋使其充分包裹膨博封孔剂，待膨博封孔剂充分反应时迅速将抽采管送入孔内。封孔时应需要特别注意的是: 下行孔在堵孔时，应先将2 根抽采管组装并将反应袋捆绑好后，再在送入钻孔的中; 平行孔在堵孔时，应先在2 根抽采管上面捆绑反应袋同时倒入膨博封孔剂，而抽采管组装是在送入钻孔的过程当中完成。当膨博封孔剂完全反应之后，将PD 密封材料、水泥、水按体积比1 3 4 配置好，形成浆体，利用矿用注浆泵将新型矿用封孔材料PD 浆体通过注浆管注入到封孔段内( 图1) ，直至浆体完全充满封孔段完成注浆过程，即整个封孔过程完成。新型钻孔封孔工艺如图1 所示。图3-1 新型封孔工艺封孔示意3.1.3 新型封孔材料及工艺工业性试验效果1 密封效果对比分析工业性试验地点选在杉木树煤矿N2462 备用工作面，该工作面位于N24 采区西翼、滥泥坳向斜轴以北，北为已回采结束的N2482 工作面，东为N2462 上山，西为待布置的N26 采区，南为待布置的N2442 工作面，井下标高+ 269. 4+ 260. 7 m，地面标高+ 610+ 670 m，埋深350 m 以上。工作面走向长863 m，倾斜长100 m，平均煤厚3. 2 m，62工业储量41. 88 万t，可采储量31. 41 万t，属于向南倾斜的单一构造，煤岩层产状: 倾向140，倾角4 6，平均5。在N2462 运输巷“机12”导点以东17 m、以西58 m，由西向东布置了60 个下行顺层试验孔，分2 组采用新型封孔方法及传统封孔方法对试验孔进行封孔，然后对试验孔瓦斯自然涌出情况及其投入抽采使用后相关抽采情况进行对比分析。采用水泥+ 膨胀剂封孔工艺封孔的抽采孔，封孔后钻孔平均瓦斯体积分数比封孔前降低了1. 9%，平均自然涌出流量为4. 42 L /min，封孔成功率为83%。而采用新型矿用封孔材料PD + 膨博封孔剂封孔工艺封孔的抽采孔，封孔后钻孔平均瓦斯体积分数比封孔前提高了5. 5%，平均自然涌出流量为8. 13 L /min，封孔成功率为100%。采用新型矿用封孔材料PD + 膨博封孔剂封孔的抽采孔，其抽采浓度、负压、流量明显高于采用水泥+ 膨胀剂封孔的抽采孔; 采用水泥+ 膨胀剂封孔钻孔投入抽采使用2 个月后瓦斯抽采体积分数便降到了30%以下，而采用新型矿用封孔材料PD 及膨博封孔剂封孔的钻孔投入抽采使用3 个月后仍能保持较高的抽采负压及瓦斯浓度。2010 年47 月对试验孔连续测定3 个月，从图2 可以看出: 传统封孔工艺的单孔平均瓦斯体积分数为22. 6%、新型封孔工艺为36. 8%，提高了14. 2%。此外传统封孔工艺的单孔平均抽采负压为2. 8 kPa、新型封孔工艺为9. 1 kPa，A4 月27 日; B4 月30 日; C5 月7 日; D5 月14 日;E5 月21 日; F5 月29 日; G6 月5 日; H6 月12 日;I6 月18 日; J6 月25 日; K7 月2 日图3-2 单孔平均瓦斯抽采负压、浓度对比曲线提高了6. 3kPa。此外，传统封孔工艺的单孔平均纯瓦斯流量为9. 42 L /min、新型封孔工艺为44. 53 L /min，单孔平均抽采纯瓦斯流量提高了35. 11 L /min。2 不同类型钻孔抽采效果对比各类型钻孔封孔深度、封孔段长度及封孔成本( 不包括抽采管) 见表3-1。表2 为600 个不同倾斜角度的顺层抽采孔平均抽采瓦斯效果统计情况，从表3-2 中以看出，采用新型封孔工艺封孔后抽采孔抽采效果明显提升。杉木树煤矿采用传统封孔工艺封下行钻孔，抽采时间一般只有2 个月左右，瓦斯浓度、流量衰减较快; 而采用新型封孔工艺，由于堵孔效果好，钻孔抽采时间基本不受钻孔类型影响，抽采时间6 18 个月，瓦斯浓度、流量呈缓慢衰减趋势。由于杉木树煤矿顺层抽采孔长期封孔质量差，钻孔封孔后采用地面泵站高浓度抽采时间短，预抽率只有21%。为使综采工作面回采区域瓦斯预抽率达到40%的要求，剩余19% 须采用井下移动泵站长期低浓度抽采，增加了准备工作面瓦斯治理时间，使矿井采掘接替紧张。采用新型密封材料封孔后，抽采孔气密性增强，抽采负压提高，使综采工作面回采区域地面泵站高浓度瓦斯抽采率达到了40% ，大幅缩短治灾时间。另外，突出煤层的掘进工作面预抽孔采用膨博封孔剂堵孔后，也大幅缩短了掘进工作面预抽时间。取得的间接效益主要表现为: 减小采掘工作面的瓦斯涌出量，加快了工作面的推进度，提高单产单效; 减少采煤工作面上隅角瓦斯超限及掘进工作面炮后瓦斯“三级报警”次数，提高了工作环境的安全性; 巷道在进行扩帮、挖底等修复后，抽采孔易复用，提高了复用率; 减轻工人劳动强度，提高工作效率。表3-1 各类型钻孔封孔深度等的对比表3-2 抽采孔平均抽采瓦斯效果统计情况注: 瓦斯抽采负压、体积分数、纯流量提高值为使用新型钻孔封孔工艺后测定值相对于传统工艺测定值的提高量。3.2 定点定长度新型封孔工艺及工业性试验研究针对现有封孔技术因封孔深度和封孔段长度相同，造成不能有效避开巷道松动圈、浪费封孔材料等现象的问题，在分析钻孔裂隙带形成的基础上，提出了封孔深度为8、封孔段长度为3的定点定长度新型封孔工艺。并在贵州山脚树矿进行了工业性试验，结果表明：定点定长度新型封孔工艺有效减少了钻孔漏气量，封孔成本降低40，平均瓦斯抽采浓度提高了17.2，单孔多抽出瓦斯911.9。瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本性措施。煤层瓦斯抽采在地下煤层组开采或煤层气抽采工程中，由于采动或抽采引起瓦斯在煤岩中的运移，同时引起煤岩体的固体骨架所承受的有效应力变化，导致抽采钻孔周围煤层孔隙压力变化，结果产生导气的微裂隙或裂纹网络，外界空气在抽采负压的作用下易从这些裂隙通道进入抽采钻孔内，从而导致瓦斯抽采浓度下降，缩短了抽采钻孔的有效抽采寿命，降低了钻孔的利用率。据统计，我国约有的回采工作面顺层钻孔的预抽瓦斯浓度低于。当前国内外采用的封孔技术主要有黄泥（水泥团）封孔、机械注水泥砂浆封孔、发泡聚合材料封孔、封孔器封孔、“聚氨酯水泥浆”封孔等。总体上来看，这些封孔工艺都存在一个特点：钻孔密封后，巷道形成裂隙圈的深度超过了封孔的深度，裂隙圈内裂隙将会与抽采钻孔沟通，构成了钻孔短路风流的通道，这些通道影响了抽采钻孔的气密性，导致抽采浓度下降，钻孔的瓦斯抽采率和抽采量不能满足煤矿安全生产的要求；还有一个普遍现象：封孔深度和封孔长度相同，浪费封孔材料。针对上述问题，结合山脚树矿实际情况，提出了定点定长密封钻孔的新工艺，取得了显著效果。3.2.1矿井及工作面概况山脚树煤矿是贵州盘江精煤股份有限公司现有的对生产矿井之一。矿区走向长5.3，倾斜宽3.5，井田面积18.3，生产能力180万。本矿采用斜井分水平分区式开拓，走向长壁后退式采煤，全部垮落式顶板管理，由上而下的开采方法，矿井通风采用机械抽出式通风。矿区煤层瓦斯含量高，属煤与瓦斯突出矿井。实施封孔试验的22185工作面位于山脚树矿18煤层。该煤层距17煤层平均距离为14，煤层厚度平均3，倾角8，煤层稳定。18煤层煤体密度1.39，绝对瓦斯压力为0.82，透气性系数为0.17805（），百米钻孔瓦斯流量衰减系数为0.1422d，坚固性系数为0.78，瓦斯放散初速度为600，瓦斯含量平均为7.263。3.2.2新型封孔工艺技术原理1钻孔裂隙场的形成抽采钻孔周围裂隙场的产生主要分两个阶段：第一阶段是采煤工作面形成过程中产生的巷道松动圈裂隙；第二阶段是钻孔形成过程中产生的裂隙。第一阶段是在采煤工作面形成过程中巷帮由外到里存在巷道宽倍的松动圈。松动圈内原始煤体节理构造被破坏，受到的拉力和剪切应力增加，煤体结构发生脆性破坏，由于非连续性小裂纹、煤体内孔隙、大型非连续地质界面、小型非连续结构面等的存在，这种脆性破坏更为严重。由于受到这种脆性破坏，原始存在于煤体中的小裂纹将沿着与最大拉应力呈直角的方向扩展、起裂，继而发育，彼此导通。第二阶段是钻孔形成过程中，钻头的机械钻进破坏了煤体的完整性，不管是使用水力还是风力排渣，都会对孔壁周边煤体造成破裂损伤从而产生裂隙。钻孔成型以后，受到钻孔松动影响，煤体原有应力场平衡被破坏，钻孔周边煤体产生新的损伤和破坏，钻孔径向一定范围内也形成卸压松动圈。钻孔周围的裂隙带见图3-3。图3-3钻孔周围裂隙带分布2封孔深度的确定钻孔周围存在像巷道松动圈一样的裂隙带，它周围的漏风不可避免。在封孔过程中，只能使封孔深度达到巷道裂隙带以外的地方，避开巷道裂隙带对封孔效果的影响。沿煤层掘进巷道后，巷道周围煤体由外向里依次形成卸压带、应力集中带和原始应力带（简称为巷道“三带”）。巷道裂隙带所处的位置是卸压带，煤体应力的变化会造成不同深度煤体的钻屑量变化，因此采用向巷帮打钻的方法，测定不同深度煤体的煤屑量值，可以初步确定巷道卸压带所处的深度，从而确定钻孔封孔深度。在运输巷每隔选择个地点，每个地点用煤电钻向两帮施工个顺煤层钻孔，单孔长度为；钻孔施工过程中，每钻进，用弹簧秤测定一次钻屑量值，每个钻孔的钻屑量随深度变化如图3-4所示。由图可以看出，钻屑量在有逐渐增加的整体趋势，而钻屑量取最大值所处的区域为，反映出巷道卸压带在巷道向内范围内，为了提高封孔的效果，防止抽采漏气，结合山脚树矿煤层构造裂隙发育的特点，确定封孔深度为。图3-4各钻孔钻屑量随深度变化图3封孔段长度的确定封孔长度是瓦斯抽采钻孔密封的一个重要参数。在确定抽采钻孔封孔长度时，应坚持“保证不吸入空气，又使封孔长度尽量缩短”的原则。经过查阅大量资料和现场实践，封孔长度确定为。封孔段长度的确定，在保证封孔效果的同时，减少封孔材料的使用量，节约成本。图3-5为封孔深度确定为和封孔段长度确定为后的封孔示意图。图3-5封孔示意图3.2.3现场应用山脚树煤矿封孔工艺以前采用的是卷缠聚氨酯药液法，封孔深度和长度都是，由于封孔深度处在巷道裂隙圈范围内，经过的抽采，瓦斯抽采浓度由初期的降低到，钻孔有效抽采期偏短，严重影响了民用瓦斯的供应，给矿区附近居民生产生活用气带来不便；同时，大量的瓦斯不能被抽出，在采掘过程中易出现瓦斯超限的现象，给矿井的安全、高效生产带来隐患。1设计方案在工作面实施钻孔个，其中新型封孔工艺试验组个，对照组原封孔方法封孔个。封孔时间同步，浓度观测同步。钻孔参数设计见表3-3。表3-3钻孔参数设计表2封孔效果分析在封孔后一个月时间内，采用高浓度瓦斯测定仪对每个钻孔瓦斯浓度进行测定，利用压差法对每个钻孔的混合流量进行计算，得出试验组和对照组平均抽采浓度和单孔平均瓦斯抽采量对比，瓦斯抽采参数及对比结果见表3-4。分析表得出：定点定长度新型封孔工艺比原封孔方法平均瓦斯抽采浓度提高了17.2，单孔平均多抽采瓦斯911.9，煤层瓦斯抽采率增加18.2；这表明新型封孔工艺有效避开了巷道裂隙圈，钻孔的漏风量减少，提高了瓦斯抽采效果。采用新的封孔工艺，在不增加劳动量的情况下实现了定点定长度封孔，封孔成本降低了40。表3-4瓦斯抽采参数表4 二次封孔技术在山脚树矿的应用瓦斯抽采是治理矿井瓦斯和防止煤与瓦斯突出事故发生的根本性措施。我国煤矿瓦斯抽采量大幅度增长，2011 年煤矿瓦斯抽采量达115 亿m3，同比分别增加36 7%。但是在瓦斯抽采过程中还存在着许多问题，其中封孔质量是决定瓦斯抽采效果的关键。目前，我国煤矿瓦斯抽采钻孔的封孔技术主要有: 人工或机械注水泥砂浆封孔、发泡聚合材料封孔和封孔器封孔等。这些封孔方法都存在:在抽采瓦斯一段时间后，煤体发生变形和收缩，巷道中的空气通过钻孔周围的节理裂隙进入到钻孔中，使瓦斯抽采浓度降低，且衰减速度快，造成煤层瓦斯抽采不达标，严重影响煤矿安全生产，是提高及落实“先抽后采”瓦斯治理的瓶颈。为此，贵州盘江煤电山脚树矿根据其煤层条件，提出了二次封孔技术，取得了显著效果。4.1 矿井及工作面概况山脚树矿位于贵州省六盘水市盘县特区断江镇，距盘县30 km，水城169 km，贵阳365 km，昆明336 km。隶属盘江煤电( 集团) 公司。根据贵州省煤炭管理局文件“黔煤生字2007452 号”对盘江( 煤电) 集团公司煤矿2007 年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复，山脚树矿为高瓦斯矿井。2008 年经中国矿业大学煤与瓦斯突出鉴定，确认为突出矿井。实施封孔试验的地点位于山脚树矿南井21129工作面运输巷，所在煤层为12#煤层，该工作面相应地表位于大白岩村东北部约200 m，工作面距地表垂深434 514 m，北部为215 石门和21109 外上山，南部为21109 切眼下方，西部为21127 采空区，东部至+ 1 240 m 标高，顶部为已回采完毕的21107 采空区和21109 采空区。12#煤层为复杂结构，含夹矸1-2 层，半亮型，块状、粉粒状，煤层有局部增厚现象。承压区内瓦斯绝对涌出量70 m3 /min，卸压区内瓦斯绝对涌出量为35 m3 /min，煤尘具有爆炸性。4.2 二次封孔技术原理二次封孔技术的现场实施过程中分为两个阶段，即第一次封孔阶段和第二次封孔阶段。二次封孔是一种新型封孔技术，它能在瓦斯抽采浓度下降到一定程度后有效封堵煤层钻孔附近的裂隙，阻隔外界空气的进入，减少漏风，使瓦斯抽采平均浓度提高23 9%，提高了钻孔的利用率，保证了工作面回采安全、高效地进行。该技术对高瓦斯矿井的瓦斯抽采具有指导意义4.2.1第一次封孔阶段采用在巷道松动圈以外的位置发泡马丽散聚氨酯进行钻孔密封，封孔深度一般为8 9 m，封孔长度为3 4 m。其工艺为: 打完钻孔后，在抽采管上卷缠棉纱3 4 m，然后浇注马丽散聚氨酯，棉纱充分吸收混合均匀后将其送入钻孔。马丽散聚氨酯封孔剂在钻孔中体积膨胀将钻孔密封，在钻孔孔口用棉纱固定住，然后连接瓦斯抽采管路进行第一阶段的瓦斯抽采。4.2.2第二次封孔阶段第一次封孔阶段结束后，经过短时间的瓦斯抽采，钻孔周围的煤体在受力不均匀的情况下，导致钻孔周边煤体裂隙迅速扩张、发育，此时巷道内空气在抽采负压的作用下通过裂隙通道进入到抽采钻孔内，导致瓦斯抽采浓度大幅度下降，缩短了有效抽采期。为了大幅度提高瓦斯抽采浓度，延长抽采钻孔的有效抽采期，提高钻孔的利用率，还需要进行第二次封孔。封孔工艺为: 用一定压力空气将微细膨胀粉料吹入瓦斯抽采钻孔中，微细膨胀粉料在瓦斯抽采泵负压作用下进入钻孔周边的裂隙场内，裂隙内气体的流动阻力增加，漏风裂隙减少，巷道内空气导入困难，减少钻孔漏风量，当粉料充满钻孔后封严孔口，第二次封孔阶段结束。图4-1 为二次封孔技术实施的示意图。图4-1二次封孔示意1煤层钻孔; 2抽放管; 3阀门; 4赛瑞材料; 5微细膨胀粉料;6裂隙群; 7煤体; 8孔口; 9粉料输送管4.3 二次封孔技术应用山脚树煤矿封孔工艺采用的是卷缠马丽散药液法，封孔深度8 m，钻孔漏气严重，经过15 20 d 的抽采，抽采瓦斯浓度由初期的30% 70% 降低到10% 30%，钻孔有效抽采期偏短，严重影响了山脚树矿附近民用瓦斯的供应; 同时，大量的瓦斯不能被抽出，在采掘过程中易出现瓦斯超限，给矿井的安全、高效生产带来隐患。4.3.1设计方案在21129 工作面选择44 个钻孔，其中二次封孔技术试验组22 个，对照原封孔方法封孔22 个。封孔时间同步，浓度观测同步。钻孔参数设计见表4-1。表4-1 钻孔参数设计4.3.2实施方案山脚树矿实施二次封孔技术，封孔工艺示意图见图4-2。图4-2 二次封孔现场实施示意1抽采管; 2粉料输送管; 3除尘管; 4阀门;5观察孔; 6，7挡板或棉纱; 8花管段; 9钻孔( 1) 第一次封孔阶段。把封孔材料聚氨酯、吸料棉纱、瓦斯抽采管和铁丝运到煤矿井下的封孔地点，待钻到设计深度后立即进行密封; 按图2 所示，在抽采管4 8 m 处缠绕4 m 棉纱( 即L2段) ，然后用铁丝绑紧，吸料棉纱要蓬松且粗细适中，以利于吸收聚氨酯封孔材料，易于抽采管送入钻孔; 将聚氨酯封孔材料浇在绑好的棉纱上，封孔材料浇透、均匀后送入到钻孔的指定位置，保证达到二次封孔要求的设计深度，用干棉纱堵住钻孔孔口; 钻孔被密封后，测定钻孔的自然流量; 把抽采管接到抽采系统，每天记录钻孔的瓦斯抽采浓度和流量，当瓦斯浓度降到二次封孔要求浓度时进行第二次封孔。( 2) 第二次封孔阶段。将微细膨胀粉料输送管插入钻孔的预留段，并用聚氨酯封孔材料将其固定，形成密闭预留L1段，连接微细膨胀粉料输送管连接到粉料输送机; 将煤矿井下压风管与粉料输送机相连，打压开风管阀门，保持风压在0 1 0 4 MPa，在高压气体作