煤炭科学技术

作者：胡亚超, 熊祖强, 王春, 王成,

关键词：顶板, 深孔预裂爆破, 高效封孔材料, 静载压缩, 封孔强度, 高效封孔工艺,

基于传统封孔材料在煤层顶板深孔预裂爆破过程中存在封孔难度大、封孔效率低、劳动强度高等难题，提出了一种高效封孔材料。该材料具有凝结固化时间短、早期强度大、泵送性强等特性，材料初凝时间为3.0 min，固化时间为8.0 min；反应放热温度不高于70 ℃，低于电雷管引燃温度；并且0.5 h的抗压强度为5.96 MPa，相比黏土炮泥材料的0.232 MPa，提高了近25倍；通过分析注浆材料封孔机理，确定高效封孔材料抗压强度满足封孔要求；为进一步研究高效封孔材料封孔强度，以黏土炮泥材料为对比，在RMT-150岩石力学测试系统测试静载荷作用下高效封孔材料的封孔强度；同时，根据高效封孔材料的特性设计了一套精确的、便于操作的高效封孔工艺并进行现场工程试验。结果表明：封孔材料的抗压缩能力和材料的残余压力随着封孔长度增加而增加，且高效封孔材料的压缩载荷强度远大于黏土炮泥材料；相同的封孔长度时，相比黏土炮泥材料，高效封孔材料封孔强度有了很大的提高；单孔封孔时间15 min，封孔0.5 h可以爆破；爆破后，顶板完整性相对较好，CO体积分数为5×10−6~20 ×10−6，符合爆破安全要求。高效封孔材料爆破封孔不但具有很好的封孔效果，还实现了爆破封孔机械化作业，解决了顶板深孔封孔难题，大幅提高爆破封孔效率，相比传统封孔工艺取得了很大的进步。

来源：2023年第4期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2023年第4期