由于不同煤矿的煤层地质条件多变、煤层透气性差别大等地质条件原因;同时,由于目前煤炭形式严峻,“两堵一注”囊袋式注浆封孔器价格比较高,占钻孔封孔成本的60%以上,导致成本核算不匹配。
煤矿集团公司很多矿井为节约封孔成本,基本放弃使用“两堵一注”封孔工艺,使得封孔工艺落后、倒退,封孔质量低,严重影响瓦斯抽采效率,抽采达标时间,抽采工程事倍功半,使得瓦斯抽采利用存在诸多问题。
主要表现在:普通水泥或膨博封孔袋封孔后钻孔漏气现象严重,瓦斯抽采浓度过低;由于钻孔漏气现象严重,使得很多矿区的瓦斯抽采浓度达不到可以利用浓度,使瓦斯利用成为困难,不得不将低浓度瓦斯排放到大气之中,这不仅造成瓦斯资源的巨大浪费,而且造成对大气的污染。使用两堵一注封孔器工艺,抽采效果好,但是单孔成本较高。瓦斯抽采的封孔问题事关瓦斯抽采效果、瓦斯资源利用和煤矿安全生产等重大问题。所以,研究囊袋式注浆封孔器的回收复用是降低成本、提高封孔质量的关键。
徐州博安科技和中国矿业大学在这一基础上,通过改变囊袋材质,使其具有注水膨胀、保压的性能,最终实现注水囊袋及其配件的回收、复用,在保证钻孔封孔质量的前提下,降低了囊袋式注浆封孔器单孔的封孔成本以及工人劳动强度。
本产品的发明主要通过改变囊袋式注浆封孔器囊袋材质,使注水囊袋在压力水的作用下膨胀。同时在注浆段与注水囊袋间安装隔离膜,使浆液与注水囊袋完全隔离;并在隔离膜上安设直插式快速接头,方便返浆管、注浆管断开,实现注水囊袋及与其配套的抽采管路、注浆管、注水管、返浆管等全部回收复用,降低钻孔单孔封孔成本。