突出煤层“两堵一注”高水材料瓦斯封孔技术研究及应用

白龙山煤矿两堵一注带压封技术应用研究报告煤矿一直以来都是重要的矿产资源，但是在采煤过程中容易出现矿井塌方和煤矿突水等安全事故。

为了保障煤矿生产的安全性和稳定性，白龙山煤矿采用了两堵一注、带压封技术。

本文将对该技术进行应用研究，并进行深入探讨。

首先，介绍白龙山煤矿的两堵一注、带压封技术。

该技术是指在煤矿采煤过程中，利用混凝土、钢筋和注浆等材料，对采空区进行封闭，并形成两堵临时封闭墙体和一条封闭注水管道。

然后，通过对注水管道进行带压注水，增加注水管道的压力，使得煤矿采空区的水压维持在一定的范围内，从而减少突水事故的发生。

然后，对两堵一注、带压封技术的应用进行研究。

通过对白龙山煤矿的实际案例进行分析，研究该技术在减少矿井塌方和突水事故方面的效果。

通过对比实施该技术前后的数据，可以得出结论：通过两堵一注、带压封技术的应用，能显著减少矿井塌方和突水事故的发生率，保障煤矿生产的安全性和稳定性。

接下来，对两堵一注、带压封技术的优势进行探讨。

该技术能有效地控制采空区的水压，降低矿井塌方和突水事故的风险。

同时，在煤矿采煤过程中，由于两堵封闭墙体的存在，减少了岩层滑移和沉陷的可能性，保障了矿井的稳定性。

此外，采用带压注水的方式，能够控制注水量和注水压力，进一步提高了封闭效果和煤矿生产的安全性。

最后，对两堵一注、带压封技术的发展前景进行展望。

随着煤矿采煤技术的不断发展和改进，该技术在减少矿井事故和突水事故方面的应用前景广阔。

通过不断完善封闭材料和注水设备的技术，进一步提高煤矿生产的安全性和稳定性。

同时，通过加强对该技术的研究和推广，能够在全国范围内推动煤矿安全生产的进步，为我国煤矿产业的可持续发展提供有力支撑。

综上所述，两堵一注、带压封技术在煤矿生产中的应用研究具有重要意义。

通过该技术的实施，可以有效地减少矿井事故和突水事故的发生，保障煤矿生产的安全性和稳定性。

随着煤矿采煤技术的不断进步，该技术的应用前景十分广阔。

金鼎安全瓦斯治理工艺----“两堵一注”封孔试验报告为提高钻孔瓦斯抽放浓度，提高抽放效率，缩短抽放达标期，做好瓦斯治理，在桃园煤矿II2轨道大巷6#钻场及II1028机巷对安徽宿州市金鼎安全技术股份公司的囊袋式封孔装置+速凝膨胀材料的“两堵一注”封孔工艺进行了试验。

本次实验共选取穿层钻孔40个，顺层钻孔10个，旨在验证囊袋式（矿用封孔器）“两堵一注”封孔效果。

一、概况桃园煤矿位于安徽省宿州市南部北杨寨乡境内，北距宿州市12km（交通位置见图1-1）。

其北界为F断层，南部以第10勘探线为界与祁南煤矿毗邻，西界1煤层-800m底板等高线的水平投影为界。

井田南北为10煤层露头线，东界至32走向长约15km，东西倾向宽1.5～3.5km，井田面积约32km2。

煤层为煤与瓦斯突矿井核定生产能力160万t/a，为煤与瓦斯突出矿井，82出危险煤层。

桃园煤矿II2采区走向长约2500m，倾斜宽约1600m，面积约4.5km2。

1、II2采区10煤层赋存、瓦斯、地质条件II2采区10煤层两极厚度0.54～4.04m，平均厚3.22m，含1层泥岩或炭质泥岩夹矸。

煤层顶板为泥岩、粉砂岩和砂岩，岩性变化复杂，砂岩与泥岩、粉砂岩常相间出现；底板多为泥岩及粉砂岩。

10煤层推测瓦斯压力为0.69～1.47MPa，在标高为-538.5m时，煤层瓦斯压力为0.74MPa。

煤层瓦斯含量为5.29～7.84m3/t，在标高为-823m时，煤层瓦斯含量达到8m3/t。

2、实验区域地质概况及瓦斯赋存情况II1028工作面位于Ⅱ2采区北翼，上区段为即将回采的Ⅱ1026工作面，下为10煤层未开拓区域，左以Ⅱ2轨道上山保护煤柱为界，右至Ⅱ2采区边界。

该工作面外段走向长约310m受古河流冲刷影响，局部煤层因冲刷而缺失，煤层厚度变化较大，厚度为0～4.2m，平均3.4m，局部含有一层夹矸，一般厚0～0.3m，平均0.2m；煤层倾角为20～33°，平均26°；煤层顶、底板均为泥岩。

“两堵一注”封孔工
艺说明
精品文档
宏远矿封孔和风水联动施工工艺情况说明
一、两堵一注封孔工艺
1.先准备好12米直径为50mm的封孔管，在距封孔管末端1米处，用规格为：长*宽=1米*0.1米的白纱布在两边捆绑，在距封孔管孔口200mm位置，进行同样的方法捆绑。

2.把聚氨酯A、B两种材料按1：1的比例，均匀的倒入一个自制的容器内，进行半分钟的搅拌，方可倒入捆绑在50mm封孔管的白纱布内。

3.最后将封孔管端头慢慢的送入在封孔位置，并保持外漏
200mm，便于联孔抽放瓦斯。

4.待反应10分钟后，进行水泥注浆，及完成“两堵一注”封孔全过程。

二、风水联动施工工艺
1.根据煤层的软硬情况进行调节风水联动的比例。

通常按3：1进尺施钻，确保排除的煤粉潮湿但不成煤泥。

2.当钻孔施工达到设计孔深时，关闭压风截止阀阀门，用静压水进行冲洗钻孔，待钻孔残余的煤渣全部被水冲出后，现场验收人员方可验收。

3.钻孔进行水压冲洗后，即有效遏止了钻孔残留的煤粉，同时，增加了钻孔孔内裂隙，对预抽瓦斯有一定的效果。

4.最后用水压冲洗钻孔，避免煤粉进入抽放支管。

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高压水力冲孔增透、“两堵一注”技术实践与应用一、问题提出安能煤矿目前正在回采的工作面为10918工作面，剩余可采时间为5个月；接替面为10907工作面，按原来进度预计8个月才能完工。

矿井面临采掘接替失调，主要问题是钻孔施工质量差、顺层钻孔条带预抽效果不理想，导致煤巷月度进尺缓慢。

为了提高接替面10907工作面煤巷掘进进度，缩短顺层钻孔条带预抽时间，国家瓦斯治理工程研究中心金沙工作站在金沙县煤安局的安排下，在安能煤矿开展高压水力冲孔、“两堵一注”、“带压注浆封孔”的试验，以解决煤巷瓦斯预抽时间长、单元允许掘进距离短等问题，为安能煤矿下一步的采面的顺利接替提供技术支持。

二、二、概述1、工作面概况采面接替问题（提高煤巷单进）10907回风巷掘进工作面开采的煤层为C9煤层，根据10905回风巷煤层揭露情况，10907回风巷掘进工作面C9煤层的煤层厚度变化不大，平均厚度2.4m，煤层倾角为3°～7°。

10907回风巷沿煤层走向布置，设计长度为516米，10907回风巷掘进工作面采用放炮掘进，刮板运输机、皮带运输，锚网支护顶板。

2、C9煤层基本情况C9位于P3l中部，上距P3c底界42.01－50.40m，平均45.25m。

层位稳定，呈层状产出，全区稳定。

厚度1.20～2.81m。

煤层结构简单，一般不含夹矸，属半亮、亮煤，块状、条带结构不明显。

顶板上距C8煤11.51m，岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主；底板下距C12煤43.01m，岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩及粘土岩，并富产植物化石。

表1 安能煤矿C9煤层瓦斯赋存参数表根据煤科总院抚顺分院实验室2007年3月13日提交的贵州省金沙县安能煤矿C9煤层煤尘爆炸性及自燃倾向鉴定报告，C9煤层煤尘无爆炸危险性，煤层自燃倾向为三类，属不易自燃煤层。

三、10907回风巷原有顺层钻孔抽采效果简介1、钻孔设计、施工及封孔该循环共施工30个顺层钻孔（补孔3个，分别为补18#、补9#、补9’#孔），终孔间距3m，钻孔控制巷道两帮轮廓线外各15m范围；钻孔施工设备为ZYJ-750型液压钻机、φ75㎜钻头及φ50㎜螺旋钻杆；钻进过程中采用水力排渣。

2021年第46卷第3期Vol.46No.3能技术与管理Energy Technology and Management63doi:10.3969/j.issn.l672-9943.2021.03.024两堵一注”下行测压钻孔封孔方式研究蔡伟斌1,刘强2（1.陕西彬长孟村矿业有限公司，陕西咸阳713600；2.陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，陕西西安710065）［摘要］为了评估孟村煤矿4#煤层的突出危险性，需要对煤层瓦斯参数进行测定分析，目前测压封孔大多采用“两堵一注”囊袋封孔，该方法存在后期钻孔漏气、要求钻孔一次成功率高等问题。

为保证测压效果,本次测定选取“两堵一注”下行封孔方式进行瓦斯压力的测定,选取双胶囊及粘液进行动态封孔，通过现场实验发现，该方法不及证钻孔的封孔，实现了封孔的用。

1#2#钻孔的瓦斯压力测定分别为0.43MPa0.42MPa,结果相近，数据稳定靠，测压成后，及对测压进行了用，了封孔成本。

［关键词］煤瓦斯突出；瓦斯压力；两堵一注；双胶囊动态封孔［中图分类号］TD712［文献标识码］B［文章编号］$672-9943（202$）03"0063#020引言煤与瓦斯突岀是一种伴有声响和猛烈力能效应的动力现象，它能使煤壁在很短时间内发生变形,当煤壁变形达到失稳状态时,就会向巷道喷岀大量煤和瓦斯气体,填满整个巷道⑴。

发生煤与瓦斯突岀时，往往伴随着剧烈的煤岩动力现象,喷岀的煤和瓦斯具有强大的能量,一方面掩埋和破坏巷道设备，影响矿井通风系统,使得瓦斯积聚，另一方面突岀的大量瓦斯遇到很发生瓦斯。

煤与瓦斯突岀，煤矿在露或者开采新的煤层时须突岀，对煤层瓦斯力2。

1试验煤层概况煤矿4#煤层 4.6m,煤层由北向，煤层12。

,煤层埋450m。

煤矿瓦斯矿井，采，开采一米区，一米区-420〜-530m标咼范内的煤层突岀。

2测压钻孔的确定煤矿一米巷道在7350m，一米7420〜7530m内煤层的瓦斯力，到和方，时满在内的,在道大巷350m巷的一个内,开层。

Value Engineering• 111 •两堵一注封孔技术在五轮山煤矿中的应用研究Study on the Application of the Sealing Technology of "Two Stop up One Pour into" in Wulunshan Coal Mine翟文杰Z H A I W e n-j i e;田波T I A N B o;游先中Y O U X i a n-z h o n g(贵州五轮山煤业有限责任公司，毕节553300)(Guizhou Wulunshan Coal Industry Co.，Ltd.，Bijie553300，China)摘要:贵州五轮山煤矿采用采用“两堵一注”带压封孔工艺，即两端采用马丽散封孔、中间注入膨胀材料浆液的方式进行封孔，平均单孔浓度可达到45〜60%,显著高于普通封孔方式的平均单孔浓度，实现了矿井瓦斯的高效抽采。

Abstract:Guizhou Wulunshan Coal Mine uses"two stop up one pour into"pressure sealing technolog^^,that i s using Marison hole sealing at the both ends and injecting expansion slurry in the middle.The average single hole concentration can reach 45~60%, which i s significantly higher than the average hole concentration of the c o m m o n sealing method and realizes the effective extraction of mine gas.关键词：封孔技术；两堵一注；瓦斯浓度；瓦斯含量K e y w o r d s:sealing technology;tw，o stop up one pour into;gas consistency;content of gas中图分类号:T D712 文献标识码:A0引言封孔是矿井瓦斯抽放钻孔中的一项重要技术，封孔不 好，瓦斯抽放浓度降低，从而影响矿井瓦斯治理工作及瓦 斯合理利用。

技术与市场技术应用２０１９年第２６卷第７期“两堵一注”瓦斯封孔工艺现存问题分析与解决对策探析吕旭明，霍晓锋（平煤股份勘探工程处，河南平顶山４６７０００）摘　要：为提高“两堵一注”瓦斯封孔工艺封孔质量，降低封孔成本，介绍了该封孔工艺存在的问题，分析了问题原因，并提出了一系列科学、合理的解决对策，通过应用这些解决对策可有效提高“两堵一注”瓦斯封孔工艺封孔质量差，并降低封孔成本，可为企业创造更多经济效益。

关键词：“两堵一注”；封孔工艺；问题；对策ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．０７．０８０　“两堵一注”封孔工艺存在的问题１．１　“两堵”存在的问题及成因所谓“两堵”问题，即堵不严以及堵不住的问题，归根结底还是因为在堵的时候由于某种原因导致空隙的产生，进而使得钻机钻孔的过程中无法形成一个封闭稳定的状态。

堵不严在初期就会导致钻孔的孔洞密封出现问题，而这个问题将在后期严重影响到浆液的注入，引发包括漏液在内的一系列问题。

其中，在孔洞注浆的过程中更容易出现堵不住的问题。

由于在孔洞封堵的过程中，这些两堵”材料不能有效地抗衡注浆过程中产生的压力，可能使得材料从中脱落，导致注浆工作的崩溃。

１）“两堵”材料的错误选取是诱发堵不严问题的重要影响因素。

目前大部分的“两堵”材料还是一种以聚氨酯类的发泡合成物，主要的封装方式有桶装或者是袋装。

由于两种包装形式的不同，在具体的使用方式上也存在不同，相应导致两者的使用优劣势也不相同。

桶装形式的发泡材料要想发挥其功效，都是需要使用时在现场进行人工配置的，既然是人工进行的配置，难免在调节比例的时候存在人为的配比误差，而这些误差的存在，就可能导致材料无法达到标准，进而影响其化学性能。

事实上，在现场还是比较容易出现发泡的数量与倍数远低于实际要求的现象的。

由于发泡材料的填涂所采取的方法是蘸酱法，这种古老而传统的方式也因为其存在的固有不足而影响到最终的效果，并且对技术人员的操作具有极高的要求，实际能够形成的有效封堵距离仅为０．７ｍ以内。

大孔径双套管“ 两堵一注” 囊袋式带压注浆封孔工艺在兴达煤矿的使用摘要：穿层钻孔瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理的重要方法，也是瓦斯抽采中的重点和难点，以兴达煤矿 1415东翼顶抽巷K0+100m-K0+300m 为研究对象，分析确定以大孔径钻孔，下双套管为前提。

通过对封孔工艺的研究和现场试验，表明“两堵一注” 瓦斯抽采封孔技术对降低煤层瓦斯含量、提高瓦斯抽采浓度有较大的帮助。

关键词：瓦斯抽采；封孔工艺；“两堵一注”；突出煤层；兴达煤矿2102运输巷的区域防突工作采用在1415东翼顶板瓦斯抽采巷施工顶板穿层钻孔预抽煤层瓦斯的方法，穿层钻孔封孔质量的好坏是直接影响到2102运输巷突出危险区地点是否消除突出危险性的重要环节。

一、引言盘县柏果镇兴达煤矿位于盘州市柏果镇核桃寨村境内，隶属于六盘水恒鼎实业有限公司，设计生产能力为45万吨/年的建设矿井，矿井绝对瓦斯涌出量为17.58m3/min，瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井。

煤矿目前所开采的1号煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大，矿井瓦斯问题尤为严重。

原有封孔技术缺陷使得兴达煤矿抽采钻孔漏气严重、抽采瓦斯浓度低，不利于煤层瓦斯抽采工作，也非常不利于煤矿安全生产。

基于此，结合兴达煤矿1号煤层具体情况，开展针对巷道周边煤岩体蠕变条件下的巷周及钻孔周边应力分布规律与裂隙发育特征，并根据其确定结果。

确立煤层钻孔的合理始封位置、合理封孔深度、合理注浆压力等参数研究，为提高煤层钻孔封孔质量提供理论基础和技术支持。

二、目前兴达煤矿煤层钻孔封孔技术存在的主要问题巷道周围煤岩体的蠕变效应对于钻孔始封位置和封孔段长度影响研究较少，注浆压力等选择不合理。

导致钻孔周边裂隙无法被完全封堵、封孔效果不理想，使得煤层瓦斯抽采效果差、煤层测压测值不准，影响瓦斯治理措施，为煤矿安全生产埋下隐患。

三、采用聚氨酯封孔工艺现状兴达煤矿原来采用聚氨酯材料对煤层钻孔进行封孔，并联网抽采，但瓦斯抽采效果并不理想，瓦斯抽采效率普遍不高，其主要原因之一就是封孔质量差。

高压水力冲孔增透、“两堵一注”技术实践与应用一、问题提出安能煤矿目前正在回采的工作面为10918 工作面，剩余可采时间为 5 个月；接替面为10907 工作面，按原来进度预计8 个月才能完工。

矿井面临采掘接替失调，主要问题是钻孔施工质量差、顺层钻孔条带预抽效果不理想，导致煤巷月度进尺缓慢。

为了提高接替面10907 工作面煤巷掘进进度，缩短顺层钻孔条带预抽时间，国家瓦斯治理工程研究中心金沙工作站在金沙县煤安局的安排下，在安能煤矿开展高压水力冲孔、“两堵一注”、“带压注浆封孔”的试验，以解决煤巷瓦斯预抽时间长、单元允许掘进距离短等问题，为安能煤矿下一步的采面的顺利接替提供技术支持。

二、二、概述1、工作面概况采面接替问题（提高煤巷单进）10907回风巷掘进工作面开采的煤层为C9煤层，根据10905回风巷煤层揭露情况，10907回风巷掘进工作面C9煤层的煤层厚度变化不大，平均厚度2.4m，煤层倾角为3°〜7°。

10907回风巷沿煤层走向布置，设计长度为516米，10907回风巷掘进工作面采用放炮掘进，刮板运输机、皮带运输，锚网支护顶板。

2、C9煤层基本情况C9位于P3I中部，上距P3c底界42.01 —50.40m,平均45.25m。

层位稳定，呈层状产出，全区稳定。

厚度 1.20〜2.81m。

煤层结构简单，一般不含夹矸，属半亮、亮煤，块状、条带结构不明显。

顶板上距C8煤11.51m，岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主；底板下距C12煤43.01m，岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩及粘土岩，并富产植物化石。

根据煤科总院抚顺分院实验室2007年3月13日提交的贵州省金沙县安能煤矿C9煤层煤尘爆炸性及自燃倾向鉴定报告，C9煤层煤尘无爆炸危险性，煤层自燃倾向为三类，属不易自燃煤层。

三、10907回风巷原有顺层钻孔抽采效果简介1 、钻孔设计、施工及封孔10907回风巷掘进工作面迎头抽放鮎孔设计图该循环共施工30个顺层钻孔(补孔3个，分别为补18#、补9#、补9' #孔)，终孔间距3m钻孔控制巷道两帮轮廓线外各15m范围；钻孔施工设备为ZYJ-750型液压钻机、© 75伽钻头及© 50伽螺旋钻杆；钻进过程中采用水力排渣。

两堵一注装置在封孔技术中的应用研究与分析作者：张伟涛来源：《中国科技博览》2017年第18期[摘要]在煤矿瓦斯治理当中，核心之一就是有关瓦斯抽采钻孔的封孔，其工程质量和封孔方法和封孔工艺之间具有密切的关系。

如果钻孔密度不够密实，就会减小煤层瓦斯的流动压差，无法快速的排放瓦斯，延长瓦斯抽采时间，使钻孔抽采瓦斯浓度无法得到有效的降低。

本文主要针对钻孔封孔质量方面存在的问题，采取两堵一注装置，对于相关的研究提供理论基础。

[关键词]两堵一注装置；封孔技术；应用研究中图分类号：V236.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）18-0280-01两堵一注装置属于新型的封孔工艺，对于这种新型的封孔工艺的应用效果进行全面的考察，从而掌握这项新封孔工艺，实现高效的瓦斯治理，抽采高浓度的瓦斯，使煤层预抽时间得到降低，并且可以具备技术支持。

一、概述两堵一注封孔工艺（一）封孔装置的结构两堵一注封孔装置包括一根注浆管、两个囊袋、两个单向阀等器件。

在整个封孔装置当中贯穿着注浆管，里边是密闭的，在外端联接注浆泵，可以将浆液进行传递。

其中囊袋发挥着两堵的作用，利用单向阀，可以使浆液向囊袋流淌，不会发生回流的情况。

利用爆破阀可以提供一定的封孔空间，促进钻孔封孔工作。

（二）封孔原理在两堵一注封孔当中没有设置具体的返浆管，利用注浆管形成钻孔密封空间，封孔利用注浆泵向囊袋注浆，使其可以通过膨胀在囊袋之间形成独立的空间，具有高度密封性，通过爆破阀之后，浆液进入到密封钻孔空间当中，将这段钻孔进行充填，浆液不断流动，提高囊袋的浆液压力，挤压浆液，使其进入到钻孔封孔的周围的裂缝当中，对于周围的裂缝实现封堵，当注浆泵实现了压力平衡，就可以停止注浆工作。

（三）封孔工艺1.扫孔：成孔之后，应该退出钻杆之前，对于压力给予一定的保障，将钻杆不断上下移动，利用牙缝清扫钻孔的方式，将钻孔当中的各种细屑清除干净。

2.连接抽采管：以设计为基础，连接瓦斯抽采花管和实管，以煤层的厚度和钻孔仰角为基础，从而确定使用花管数量。

“两堵一注”硬管直连带压封孔技术研究摘要：瓦斯突出矿井煤层的开采往往伴随着大量瓦斯涌出，特别是随着煤炭生产的高效集约化和开采深度的增加，瓦斯涌出量越来越大，瓦斯灾害已成为制约高效集约化开采技术发展和安全生产的最重要因素。

因此，如何有效地解决高瓦斯煤层开采过程中的瓦斯突出和大量瓦斯涌出问题，对煤矿安全生产具有十分重要的意义。

通过利用“两堵一注”硬管直连带压封孔技术，结合煤岩特性及现场实验结果，成功解决“两堵一注”带压封孔技术封孔不严、漏气严重的问题。

该技术为矿井瓦斯治理工作提供了技术保障和支撑，具有一定的推广价值。

基于此，本文作者结合自身实践就“两堵一注”硬管直连带压封孔技术的相关内容进行分析和研究，以供参考。

关键词：两堵一注；硬管直连带压封孔技术引言：封孔是矿井瓦斯抽放钻孔中的一项重要技术，封孔不好，瓦斯抽放浓度降低，从而影响矿井瓦斯治理工作及瓦斯合理利用。

通过对矿井钻孔封孔技术的研究，实现矿井瓦斯高效治理、安全快速掘进、高效利用瓦斯，全面提升矿井瓦斯治理水平，为其他煤矿瓦斯高效治理提供一定的依据。

1钻孔封孔技术采用“两堵一注”硬管直连带压封孔工艺，利用矿用封孔器与抽采管连接形成高压挡板，通过注浆管将膨胀材料浆液带压注入钻孔周围裂隙中，对钻孔周围煤岩体施加主动支护，待材料有效渗入到钻孔裂隙中，膨胀硬化反应后完成封孔，该封孔工艺可达到封堵裂隙、阻碍钻孔变形、封孔材料与钻孔壁紧密结合的目的，实现瓦斯的高效抽采。

2封孔实施步骤2.1预算封孔材料用量根据实际钻孔结构参数和封孔结构示意图，计算花管、实管、直连实管、注浆管的长度和封孔剂干料量，并按照计算好的数量准备齐全。

封孔剂干料按照最低参考经验用料量的1.5倍进行计算（Φ94mm的钻孔，封孔剂干料8.5kg，Φ113mm的钻孔，封孔剂干料10kg）。

2.2下入封孔管花管→实管→里囊袋（注浆管、滤水孔）→直连实管、注浆管→外囊袋。

封孔段位于岩孔中，岩孔中下入实管并进入煤孔中0.5m-3m，煤孔中下入花管。

“两堵一注”工艺封孔材料优化研究摘要：通过对比实验配制聚氨酯与原用封孔材料的发泡体积、密封性和经济性，优化在瓦斯抽采的“两堵一注”封孔工艺中封孔材料，以降低企业材料成本，提高瓦斯抽采效率。

关键词：聚氨酯；两堵一注；优化一、引言煤层瓦斯预抽是防治煤与瓦斯突出的有效手段，提高抽采效率也是近年来各矿致力研究的课题。

无论是穿层预抽还是顺层预抽，决定抽采效果的因素均是封孔质量，在“两堵一注”封孔工艺中，封孔材料的发泡体积、密封性是封孔质量的核心。

二、封孔机理分析施工完抽采钻孔后下全程套管（PVC管），在孔口往里20m段采用“两堵一注”封孔工艺，即将原用封孔材料或聚氨酯捆绑在PVC管上（0~1m处以及19~20m处），并插入一根注浆管与一根返奖管，待原用封孔材料或聚氨酯发泡结束后使用高压水泵向2~18m段注入水泥砂浆或高水速凝材料，封孔长度总计20m，如图-1所示。

若两端封堵密封性不好则会造成中间流料的流失以及抽采负压损失，严重影响抽采效果。

三、数据记录与分析实验使用二苯甲烷二异氰酸酯与聚醚二醇为主料添加一些助剂配制而成聚氨酯，混合之前将多元酸酯（黑料）和聚醚二醇（白料）分装在两个铝箔袋中，助剂加入聚醚二醇中。

1.发泡体积使用排水法测量封孔材料发泡后体积，即在发泡后聚氨酯上涂上一层薄胶，放入盛满水得到玻璃容器中将发泡聚氨酯浸入水中，用量筒测量排出水的体积。

经实验数据计算得出，聚氨酯体积膨胀最高约为27倍；原用封孔材料体积膨胀最高约为14倍.2.密封性使用直径为96mm的PVC管模拟井下钻孔，直径为43mm的PVC管模拟全程套管，将PVC管一端密封，另一端分别使用聚氨酯和原用封孔材料封堵，通过小水管往管里注水，注满水后将管竖直放置（封孔端为下端），静置3天后测量管内水的质量，如图-2所示。

经实验数据计算得出，聚氨酯3天后管内水的质量略大于原用封孔材料的管内水的质量。

3.经济性原用封孔材料售价为16元/袋，实验配置聚氨酯计算后每袋价格（包括铝箔袋与密封杆）约为11元/袋。