完整word版钻孔封孔技术及材料.docx
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完整word版钻孔封孔技术及材料
瓦斯抽放钻孔的封孔技术、封孔材料及封孔设备局部
概述
目前瓦斯抽放钻孔常用的封孔方法有聚氨酯封孔和水泥封孔。
水泥封孔常用的有人工送水泥、压气送水泥和注浆封孔泵送水泥等。
聚氨酯封孔、人工送水泥封孔和压气送水泥封孔的封孔深度一般都小于5m，适用于短时间瓦斯抽放钻孔封孔和巷道煤壁破碎带短的瓦斯抽放钻孔封孔；注浆封孔泵封孔的封孔深度能到达20m以上，封孔用的水泥浆水灰质量比达
0.4:
1〔水:
水泥〕，这种高稠度水泥浆在钻孔内根本不收缩，适用于各类瓦斯抽放钻孔的封孔，是目前普遍采用的瓦斯抽放钻孔封孔方法。
因此，本次主要针对〔〕型矿用注浆封孔泵及其封孔工艺进行介绍。
注浆封孔泵及其封孔的特点
具有同时搅拌和输送高稠度水泥浆的特点，水灰质量比到达：
：
1〔水：
水泥〕。
无须对封孔段进行扩孔和把注浆管送到待封钻孔的底
部，而只需把注浆管在待封钻孔的孔口处作适当的固定和
封堵即可。
由于具有上述1、2的特点，大大简化了封孔工艺、降
低了封孔作业的劳动强度。
高稠度水泥浆由于具有根本不收缩性，从而保证了对任
何钻孔都能确保封孔的严密性，提高了对钻孔的封孔质量。
注浆封孔泵的主要结构和工作原理
〔〕型矿用注浆封孔泵主要有矿用隔爆型电
磁起动器〔1〕、防爆电动机〔2〕、联轴器〔3〕、变速系统
4〕、搅拌器〔5〕、操作离合器〔6〕、离合器操作手柄〔7〕、机座〔9〕及送浆泵〔10〕组成，如下图。
BFZ-10/1.2（2.4）注浆封孔泵照片
工作原理
水泥稠浆的搅拌
电动机通过联轴器与变速传动系统相连接，电动机的开、
停由矿用隔爆型电磁起动器控制，当防爆电动机处于运动状态
时，变速传动系统驱动搅拌机活动叶片旋转，使得对按水灰比要
求参加到搅拌机内的水泥、水进行不断的掺和，直至混合均匀，
实现对水泥稠浆的搅拌。
在对水泥稠浆的搅拌过程中，离合器在
操作手柄的作用下处于脱开状态，送浆泵不运转。
对水泥稠浆的输送
在水泥稠浆搅拌均匀后，上拉操作离合器手柄使离合器处
于接合状态，此时，变速系统通过离合器的作用驱动送浆泵转动，
送浆泵在转动过程中的抽吸负压将搅拌机内混合均匀的水泥稠
浆通过连接管吸入泵体内，经加压后从泵的出口输出，完成对水
泥稠浆的输送，在送浆泵工作过程，搅拌机一直处于搅拌状态。
过载保护
在水泥稠浆的搅拌和输送过程中，当水泥稠浆过稠，负荷扭矩大于电动机的实际输出扭矩时，引起电动机堵转，这时电动机的工作电流迅速上升，当实际电流到达矿用隔爆型电磁起动器的设定断电电流时，矿用隔爆型电磁起动器动作，自动切断电源，以到达保护电动机的目的。
注浆封孔泵的主要技术参数
参数值
序号
名称
1
工作压力范围
0MPa～
0MPa～
2
输出流量
8L/min～10L/min
3
电动机工作电压
380V或660V
4
电机功率
5
搅拌器容积
40L
6
外形尺寸
1820×426×
3
3
878mm2120×426×878mm
7
质量
255㎏
275㎏
8
矿用隔爆型电磁起动器工作电压
380V或660V
5注浆封孔泵的安装调试
将封孔泵安放在地面或者平板车上固定好，使其在运行过程中不
得随意晃动。
调试
杂物去除
开机前应去除干净搅拌机内可能存在的杂物，并取下送浆
泵上的清洗螺堵，用清水对搅拌机进行清洗。
清洗后，重新上好
清洗螺堵，向搅拌机内注入适量清水。
送浆泵运转方向确定
接好电源之后用清水进行运转试验，开启电动机之后，向上拉离合器操作手柄使离合器处于接合状态，送浆泵开始转动，
送浆泵出口能泵出清水，那么电动机的转动方向满足送浆泵工作要求；送浆泵出口不出清水那么可能存在着下属情况：
①电动机旋转方向与送浆泵工作所要求的转动方向不一致，应将矿用隔爆型电磁起动器的供电电源进行换相；
②送浆泵在上次工作结束后未清洗干净，水泥浆固化造成送浆泵入口或出口堵塞，应对送浆泵进行清理或修理。
③整机在试验过程中不得有卡、阻等异常声音的情况下方可使用该设备。
注浆封孔泵的使用操作
对非本煤层瓦斯抽放：
瓦斯抽放管可以选用外径为40mm的钢管
或具有抗静电的塑料管或夹布胶管。
对机采工作面实施本煤层瓦斯抽放：
考虑到采煤机的割煤
作业，瓦斯抽放管宜采用有抗静电作用的塑料管或夹布胶管。
瓦斯抽放管的预处理
封孔的最终目的是形成有水泥稠浆包裹瓦斯抽放管具有严密密封性能的水泥稠浆固化段，为保证水泥稠浆在注浆封孔阶段能有效的充满待封钻孔段和确保水泥稠浆对瓦斯抽放管的包裹、填充，须对瓦斯抽放管进行预处理，处理方法如下：
1〕瓦斯抽放管的前端捆扎棉纱，捆扎好的棉纱应呈马尾状，
防止将棉纱捆扎成一团，造成送管困难。
2〕捆扎棉纱距瓦斯抽放管端头的距离应大于，防止由
于棉纱对钻孔堵塞不严，注浆封孔过程中水泥抽奖渗漏堵塞瓦斯抽放管。
瓦斯抽放管预处理如下图。
瓦斯抽放管的埋设
将预处理好的瓦斯抽放管送入钻孔内，在送管的过程中
应防止将瓦斯抽放管向外拉，瓦斯抽放管送到钻孔内预定的位置后，应将瓦斯抽放管稍微向外拉，以促使棉纱成团，将瓦斯抽放管端头封住隔开，以防止注入钻孔内的水泥稠浆流入钻孔非封孔段，如下图。
瓦斯抽放管的埋设示意图
注浆管的埋设
瓦斯抽放管埋设好后，将注浆管〔其一端连接在封孔泵的
出口上〕送入钻孔内，注浆管送入钻孔内的长度应不小于500mm，
注浆管送入钻孔后，用棉纱团将抽放管和注浆管孔口段堵塞，其
长度不小于200mm，防止在注入水泥浆的过程中注浆管向外退
出；对具有较大仰角的钻孔，在钻孔孔口应采用木楔裹缠棉纱将
瓦斯抽放管楔紧，保证将水泥浆压入钻孔的深部，如下图。
注浆管的埋设示意图
水泥及清水的准备
混合水泥浆用量确实定：
混合水泥浆的多少采用下式计算：
G=（V1-V2）×K×γ
式中：
G——所需混合水泥浆的质量；
V1——封孔长度范围段钻孔的体积；
V2——封孔长度范围段瓦斯抽放管或注水管的体积；
K——系数，；
γ——混合后水泥浆的密度，经测定水灰质量比为1：
〔水泥：
水〕的水泥稠浆密度约为2t/m3。
水泥及清水用量确实定
根据实际使用及实验室试验结果说明，具有良好封孔效
果的水泥稠浆的水灰质量比为1：
〔水泥：
水〕。
配制上述质量为G的水泥稠浆所需水泥及清水用量为：
水泥用量
G灰
清水用量
G水
=G-G
灰
开机前的准备
开机前应去除干净搅拌机内可能存在的杂物，并取下送浆
泵上的清洗螺堵，用清水对搅拌机进行清洗。
清洗后，重新上好
清洗螺堵，向搅拌机内注入适量清水。
水泥稠浆的搅拌
将按水灰比准备好的清水倒入搅拌机内，操作矿用隔爆型
电磁起动器的按钮，开启防爆电动机，在搅拌机处于正常运转状
态下逐渐参加水泥，待前次参加搅拌机内的水泥分散后，再继续
参加水泥；参加水泥时应防止将纸片等杂物混入搅拌机内，水泥
稠浆的搅拌时间应不小10min。
封孔操作方法
封孔系统的构成
按上述步骤准备好的封孔系统由〔〕型矿用
注浆封孔泵〔1〕、钻孔〔2〕、注浆管〔3〕组成，如下图。
封孔操作
上拉离合器操作手柄使离合器处于接合状态，此时送浆泵
开始工作，搅拌机内的水泥稠浆被吸入送浆泵，经加压后由注浆管注入待封钻孔封孔段内。
①操作离合器的接合与断开无需停机；
②在通过手柄操作离合器的过程中，上拉或下压手柄要求有力、迅速，使离合器一次完全接合或断开，防止使离合器工作于未完全接合或断开状态造成离合器啮合齿在短时间内由于相互磨损而破坏；
③在上拉手柄迫使离合器接合时，假设一次未能成功，应用力再拉，或迅速下压手柄，重新操作；
④离合器处于接合状态时，必须保持操作手柄处于向上拉紧状态。
封孔长度的控制
①对于水平钻孔、俯斜钻孔，以待封钻孔内水泥稠浆压力上升，而且待封钻孔孔口有水泥稠浆溢出或孔口封堵棉纱被推出钻孔外时，封孔长度即到达设计封孔长度，此时应徐徐将注浆管拔出钻孔，下压离合器操作手柄使其处于脱开状态。
②对于仰孔，那么应采用严格控制注入待封钻孔内水泥稠浆的数量来保证封孔长度，防止待封钻7注浆封孔泵的故障分析与排除
孔内压力升高较大导致孔口封堵失效。
故障现象原因分析排除方法备注
不出浆
电机反向
将矿用隔爆型电磁起动器
的供电反相
将进浆口和出浆口的大块
流量小
泵体堵塞
杂物清理干净；如果还不
出浆或流量小，那么应对泵
体拆卸进行清洗
压力小
定子和转子之间的
更换泵体
泵体不合格
间隙过大
向搅拌器中参加适量的清
搅拌和输送过程中
水，同时将注浆管路中的
矿用隔爆型电磁起
水泥稠浆稠度太大
稠水泥浆清理干净，之后
动器断电
启动矿用隔爆型电磁起动
器的按钮
注浆封孔泵的维护与保养
1、严防杂物通过搅拌机进入送浆泵，造成送浆泵泵体损坏；
2、每次使用完毕对整机进行清洗，严防水泥浆积于搅拌器、
送浆泵内造成机体损坏；
1〕拧下送浆泵清洗螺堵，用水清洗干净搅拌机及连接管；
2〕重新拧紧送浆泵清洗螺堵，向搅拌机内注入清水，开启
电动机，上拉离合器操作手柄使其处于接合状态，直至送
浆泵出口水流成清洁状态为止；
3、每次使用完毕之后，将封孔泵外表的水泥浆和水泥灰清
洗干净。
注浆封孔泵的平安考前须知1、严禁送浆泵空运转。
2、清洗过程中严禁用硬物清洗送浆泵螺堵孔口，防止损坏橡胶密封套。
3、对于连续进行多个钻孔的封孔作业，须进行水泥浆的多
次搅拌时，将停留于泵体及注浆管内的干稠水泥浆排出，
防止在短时间内凝结造成堵塞。
具体操作为：
向搅拌机内
注入清水进行搅拌，将泵体及注浆管内的干稠水泥浆用清
水或稀浆置换。
4、注浆封孔过程中应将送浆泵清洗螺堵拧紧，防止漏气造
成送浆泵达不到额定负压，送浆泵对搅拌机内水泥稠浆的
抽吸能力下降，或吸不进浆。
5、冬天由于气温降低导致送浆泵不能启动时，应取下离合
器保护罩，利用离合器上的四个孔强行转动送浆泵数转，
然后再启动。
6、在联轴器和操作离合器保护罩没有安好的情况下，严禁
启动泵；
7、在没有检查电器漏电情况下，严禁启动泵。
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