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突出煤层瓦斯抽采顺层钻孔高效封孔材料研究

         

摘要

为解决瓦斯抽采顺层钻孔稳定性较差,易受采动影响导致钻孔失稳破坏,降低了瓦斯抽采效率的问题,通过对顺层钻孔稳定性进行分析,采用了Design-Expert对影响封孔材料性能的水灰比、缓凝剂与膨胀剂掺量三个因素设计了正交实验,得到了高效封孔材料的材料掺量。研究表明:巷道掘进后巷道围岩可分为四个区域,其中破碎区的顺层钻孔稳定性最差,其次是塑性区与弹性区,原岩应力区的顺层钻孔稳定性最高;水灰比、缓凝剂、膨胀剂对封孔材料的影响程度由大到小分别为水灰比>膨胀剂>缓凝剂;得到了三种材料的最佳掺量及封孔材料的预测强度为水灰比1.1、缓凝剂0.05%、膨胀剂4%,封孔材料强度为27.551MPa,与实际封孔材料强度相差仅为0.5%,对比于传统封孔材料,该新型封孔材料具有流动性高、膨胀后不会收缩的特性,对顺层钻孔具有更强的封堵性。该研究可为顺层钻孔封孔材料研究提供一定的研究依据。

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