工艺升级提质增效!矿用封孔器“两堵一注一滤水”技术赋能铁法集团安全生产
在煤矿井下瓦斯抽采、探水、注浆加固工程中,钻孔封孔质量是决定矿井通风安全、瓦斯治理成效、巷道围岩稳定性的核心关键。铁法集团矿区地质条件复杂,部分煤层透气性低、钻孔积水多、围岩裂隙发育,传统单一封孔工艺存在浆液填充不密实、积水残留、封孔漏气、后期失效等诸多问题,不仅降低瓦斯抽采效率,还埋下井下安全隐患。为破解封孔技术痛点、夯实安全生产根基,铁法集团全面推广新型矿用封孔器,依托两堵一注一滤水创新工艺,实现注浆全程密实、封孔严实稳固、排水排气彻底,全方位提升井下钻孔封孔标准化、精细化施工水平。
传统封孔工艺结构简单、技术老旧,施工中普遍存在三大核心弊端:一是仅依靠单层封堵,钻孔两端密封不严,围岩裂隙易出现漏浆、漏气通道;二是注浆过程中钻孔内积水、积气无法及时排出,挤占浆液填充空间,导致注浆空洞、分层、疏松等问题,封孔密实度不达标;三是浆液水分无法有效过滤,固化后收缩率高,易产生细微裂隙,长期受煤层压力、瓦斯压力影响,封孔层易开裂失效,频繁出现瓦斯抽采浓度衰减、钻孔渗水漏气等情况,严重制约矿井高效安全生产。
针对矿区井下施工痛点,铁法集团引入的新型矿用封孔器,升级优化两堵一注一滤水一体化核心工艺,重构封孔施工流程,从结构密封、注浆填充、排水滤水三个维度实现技术突破,彻底解决传统工艺密实度不足、积水残留、密封失效的行业难题,适配矿区各类煤层、岩层钻孔封孔作业。
双端封堵筑牢密封基础,杜绝漏浆漏气隐患。工艺核心的“两堵”技术,依托封孔器两端高强度柔性囊袋结构,实现钻孔两端精准密封封堵。施工时,将封孔器精准送入钻孔指定封孔位置,通过压力充盈两端囊袋,让囊袋紧密贴合钻孔孔壁,牢牢锁定封孔区间,形成密闭独立的注浆密封腔体。相较于传统单端封堵方式,双端封堵结构彻底隔绝钻孔内外通道,有效避免注浆过程中浆液外漏、孔外空气渗入、井下积水倒灌等问题,为后续带压注浆、密实填充筑牢密闭基础,从源头杜绝封孔缝隙缺陷。
带压注浆实现全域密实,填充无死角无空隙。依托密闭的双端封堵腔体,开展标准化“一注”作业,采用带压注浆模式,让浆液在可控压力下匀速渗透、填充封孔区间及周边围岩细微裂隙。区别于传统常压注浆填充不充分、表层封堵的弊端,该工艺可让浆液全方位填满钻孔空腔、围岩裂隙及结构缝隙,浆液固化后与孔壁岩体、封孔器形成整体固结结构,无空洞、无分层、无疏松缺陷,真正实现注浆密实、全域密封、一体固化。固化后的封孔结构抗压强度可达5-10MPa,能够有效抵御煤层形变、瓦斯压力波动带来的冲击,大幅提升封孔结构稳定性与使用寿命。
专属滤水排气设计,大幅提升封孔成型质量。创新搭载的“一滤水”功能是本次工艺升级的关键亮点,也是保障注浆密实度的核心关键。设备集成专用滤水排气结构,注浆作业全程可同步排出钻孔内部残留积水、积压空气,同时过滤浆液多余水分,只保留高浓度浆液留存于封孔区域。这一设计彻底解决了传统工艺中积水积气挤占注浆空间、浆液含水过高导致固化收缩开裂的痛点,让浆液纯度更高、固化更均匀、成型更致密,有效杜绝因水汽残留引发的封孔疏松、裂隙渗水、瓦斯泄漏等问题,显著提升封孔整体密封性与耐久性。
自新型矿用封孔器及“两堵一注一滤水”密实注浆工艺在铁法集团各矿井全面落地应用以来,井下钻孔封孔施工成效实现质的飞跃。在瓦斯抽采工程中,钻孔封孔合格率、瓦斯抽采浓度、抽采稳定性大幅提升,有效降低瓦斯超限风险,为瓦斯高效治理、清洁能源抽采提供坚实保障;在探水、围岩加固钻孔作业中,彻底解决钻孔渗水、围岩裂隙渗漏问题,巷道围岩稳定性显著增强,减少后期巷道变形、修护成本。同时,该工艺施工流程简洁、设备操作便捷,无需复杂工序,施工效率大幅提升,有效缩短单孔封孔时长,降低人工与物料损耗,实现安全提质、效率提效、成本降耗多重效益。

当前,煤矿安全生产日趋标准化、精细化、智能化,钻孔封孔作为井下灾害治理的基础关键工序,工艺升级势在必行。铁法集团通过普及
两堵一注一滤水密实封孔工艺,补齐传统封孔技术短板,以严实密封、密实注浆、长效稳固的技术优势,筑牢矿井瓦斯治理、水害防治、围岩加固的安全防线。未来,集团将持续深耕井下采掘配套技术优化,持续推广高效、安全、耐用的矿用装备与工艺,以技术创新赋能煤矿安全生产高质量发展。