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煤层注水是解决尘害问题的治本性措施之一,提前进行瓦斯抽放是解决煤与瓦斯突出的有效方法。封孔则是煤层注水和瓦斯抽放的关键步骤。以往的封孔方法只能单方面的进行煤层注水或者瓦斯抽放,钻孔不能重复使用。本文研制出一种抽注两用的封孔器,实现瓦斯抽放后进行煤层注水不需另钻钻孔,由一器两用实现一孔两用,具有较大的实用价值。
本文查阅了大量文献,了解了各类封孔方法、特点、结构和功能,在此基础上提出了封孔器的设计思路。使用ANSYS软件对封孔器的膨胀情况进行模拟,通过橡胶性能试验,确定橡胶材料的弹性模量、拉伸强度和扯断强度等重要参数,最终制作出封孔器的实物。
本文对研制出的一孔两用封孔器的封孔时间、封孔长度、封孔压力、复用次数在实验室做了模拟试验,表明了一孔两用封孔器的实际可用性,为封孔器的井下实际应用,提供了可靠的数据参数。
该封孔器在国阳一矿7203工作面安装使用,封孔时间为三个月,对封孔器的封孔抽放负压、抽放流量、瓦斯浓度进行实时监测,封孔情况良好;在瓦斯抽放结束后,在原有的瓦斯抽放孔进行煤层注水,实施情况良好,注水后成功复用,实现了一孔两用的技术。使用该封孔器进行瓦斯抽放和煤层注水封孔,操作简便,封孔效果优良,节约了注水钻孔的人力物力,具有较高的实用价值与经济价值,以及广泛的应用前景。