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    帷幕注浆封闭漏气通道提升钻孔抽采浓度研究实施

    来源:六七范文网 时间:2023-06-19 07:50:02 点击:

    杜海涛,葛 林

    (河南能源化工集团 永煤公司城郊煤矿,河南 永城 476600)

    随着煤炭资源长期开采,开采深度逐渐向深部延伸,相较浅部煤层,深部煤层具有低透、高瓦斯特点,严重制约着煤矿安全生产。煤矿井下通过顺层、穿层钻孔抽采煤层瓦斯已成为治理瓦斯灾害的有效手段,但受钻孔施工影响,煤壁封孔段范围内新增大量裂隙,新生裂隙与原生裂隙交汇贯通,出现钻孔封不严、瓦斯抽不出等现象,导致钻孔抽采浓度低、衰减快,瓦斯治理效率低下。为此有必要采取措施对钻孔煤壁封孔段周围裂隙进行封堵,以提高钻孔抽采浓度,强化瓦斯治理效果。

    还可以用梨和百合、银耳炖个甜品,如果没有糖尿病,可以加点冰糖,每次15克百合、三四朵银耳、一个梨,一起炖煮,这是一天的量,连续吃上几天,嗓子、鼻子的干热也能缓解。

    为了提升钻孔抽采浓度,各学者作出大量研究,姜亦武等[1]对钻孔附近煤体内瓦斯流动进行分析,建立封孔段漏气模型,分析钻孔抽采浓度关系式,获得单孔瓦斯抽采浓度影响因素;
    牛江江[2]从封孔材料及抽采系统两方面着手进行分析,提升了钻孔瓦斯抽采浓度;
    王帅[3]通过分析巷道和钻孔周围围岩应力计裂隙分布特征,结合两堵一注封孔器漏浆“三角区”特征,设计了一款新型保压注浆封孔装置,提升了钻孔抽采浓度;
    周西华等[4]、张凯文[5]利用自主研发的抽采钻孔卸压漏气物理模拟实验平台,对不同抽采负压、煤层瓦斯压力、煤层透气性系数等影响条件下抽采钻孔漏气对瓦斯抽采浓度影响规律进行研究;
    王磊[6]针对顺层钻孔封孔后期抽采浓度衰减快,有效抽采时间短问题,提出二次加压注浆,有效提升钻孔抽采浓度;
    郝国才[7]根据钻孔围岩漏气致使巷道空气进入钻孔,提出了一种可以大幅提高瓦斯抽采性能的钻孔密封防护一体化注浆堵漏技术;任培良等[8]针对底抽巷穿层钻孔抽采浓度低、衰减快的技术难题,根据现场测量的钻孔抽放管不同部位的抽放浓度和地面试验,分析抽放管的漏气环节,确定了抽放钻孔通管直连的连管方式。

    近年来,我国大学英语教学改革持续进行,并且不断深化。即将颁布的《大学英语教学指南》明确指出,大学英语课程具有人文性和工具性双重性质,在提高通用英语综合能力的基础上,注重跨文化交际英语、学术英语或职业英语三大类课程教学,增强学生的跨文化交际意识和能力,提升综合文化素养;
    通过学习相关专业的学术英语或者未来相关工作的职业英语,使学生获得在专业学习、学术交流、社会交往和工作中能够进行有效地使用英语的能力,从而满足国家、社会和个人发展的需要。

    针对目前城郊煤矿本煤层瓦斯抽采钻孔浓度低、衰减快等特点,为了提升钻孔抽采浓度、降低浓度衰减速度,提出帷幕注浆措施,通过帷幕注浆封堵钻孔周围裂隙,以提高钻孔利用周期,强化瓦斯治理效果,并对帷幕注浆前后钻孔抽采浓度、单元抽采量进行分析,以考察实施效果。

    1.1 实施方法

    1.1.1 浅孔帷幕注浆

    近年来,在农业相关数据采集工作中,采用PDA移动端设备进行数字化数据采集作业模式已受到广泛推崇[1-3]。

    2901工作面里段已施工钻孔区域,该区域瓦斯抽采钻孔沿巷道回采侧帮部布置,孔间距为0.5~3 m,在已施工瓦斯抽采钻孔旁实施煤壁浅孔帷幕注浆,封堵封孔段煤层裂隙,提高钻孔在抽浓度。

    1) 钻孔参数:孔间距1.5 m,孔径42 mm,孔深8 m.

    2) 施工机具:手持式风动钻机、螺旋钻杆,自排粉;
    活塞式气动注浆泵。

    3) 注浆材料:普通425硅酸盐水泥,前期50个钻孔水灰比采用1∶1、50个钻孔水灰比采用1∶0.5,通过对比分析不同水灰比的抽采效果,再确定后期钻孔注浆水灰比。

    展会期间,林德(中国)叉车的精彩呈现,众多客户、合作伙伴纷至沓来,与林德就进一步携手推动科技创新与智能化、数字化、新能源转型升级,推进仓储物流发展,展开深入探讨。

    4) 封孔工艺:孔口下3 m长、六分钢管作为封孔注浆管,用纱布配合合成树脂缠绕后下入孔内。纱布缠绕于注浆管自前段0.3 m至孔口处不少于2.5 m,孔口管外露不大于0.2 m.

    在第一测试地点共计施工6个短注浆孔,短注浆孔(注1~注6)、抽采孔位置关系如图1所示。

    6) 施工工艺流程:钻孔开孔(D42 mm)—下封孔管(六分钢管)固孔—注浆。

    1.1.2 深孔帷幕注浆

    2901回风巷外段未施工钻孔区域,实施煤壁深孔帷幕注浆,封堵待施工钻孔封孔段煤壁裂隙,提高钻孔始抽浓度。

    1) 钻孔参数:孔间距3.4 m,孔径D75 mm,孔深20 m.

    2) 施工机具:ZDY4500LXY履带式液压钻机、三棱钻杆,风力排粉;
    活塞式气动注浆泵。

    3) 注浆材料:套管固管使用速凝膨胀水泥、水灰比均为1∶1,注浆使用普通425硅酸盐水泥、水灰比均为1∶0.5.

    学生常常把压力与重力混为一谈,把摩擦力与压力的关系错误地理解成摩擦力与重力的关系。而教材上用改变重力大小来改变压力的方法,又使部分学生对于这一问题的认识更加模糊。因此,我设计了下面的实验来帮助学生正确理解这一知识点。

    虽然邻近抽采钻孔均受补孔施工影响,导致个别老孔瓦斯抽采浓度升高,但将帷幕注浆钻孔布置在抽采钻孔下方400 mm位置时,未受补孔施工影响区域瓦斯抽采钻孔抽采浓度没有太大变化,因此在以后布孔时应将帷幕注浆钻孔与抽采钻孔布置在同一水平高度,以保证帷幕注浆措施效果。

    注浆:首先对囊袋进行注浆固管,固管注浆24 h后,再对封孔段进行注浆。

    5) 注浆压力:封孔固管时,孔口管外壁出浆即可停止注浆。注浆段注浆压力不小于6 MPa或附近煤壁出浆停止注浆。

    6) 施工工艺流程:钻孔开孔(D75 mm)—下管(D40 mm钢管)—一次注浆(固管)—二次注浆(一次注浆24 h后)—48 h后施工抽采钻孔。

    7) 瓦斯抽采钻孔施工:利用ZDY4500LXY型煤矿用履带钻机在与帷幕注浆钻孔同一水平高度垂直帮部施工瓦斯抽采钻孔,钻孔孔间距3.4 m.

    1.2 施工情况

    1) 2901运输巷浅孔帷幕注浆孔共计施工 333 个,在已施工的帷幕注浆钻孔中注浆压力达到6 MPa以上265个,占79.8%.

    2) 2901回风巷浅孔帷幕注浆孔共计施工150个,其中注浆压力达到6 MPa以上的有133个,占88.7%.

    3) 2901回风巷空白区帷幕注浆钻孔共计施工46个,其中封孔工艺更改为D40 mm×3 m配合囊袋封孔后施工帷幕注浆钻孔24个,且注浆压力均在6 MPa以上。

    为了找到合适的帷幕注浆钻孔施工位置,在现场布置两个实验地点,其中第一实验地点将帷幕注浆孔布置在抽采钻孔下方400 mm左右位置;
    第二实验地点将帷幕注浆钻孔与抽采钻孔布置在同一水平高度。

    2.1 第一测试地点钻孔抽采效果

    5) 注浆压力:不小于6 MPa或附近煤壁出浆停止注浆。

    图1 老孔下方施工注浆钻孔(m)

    为了准确观察注浆钻孔施工后,受影响区域瓦斯抽采钻孔抽采效果,每天安排人员对各受影响区域钻孔抽采浓度进行观测,观测结果如图2所示。

    图2 钻孔瓦斯抽采浓度变化规律

    根据注浆完成日期(10月7日),结合图2可以看出,注浆后19-5、19-6钻孔抽采浓度明显上升,持续4~5 d后浓度价降至低点,结合补19-4(10月8日14点班)、补19-5(10月8月9日零点班)钻孔施工日期与施工位置,此两个钻孔瓦斯抽采浓度升高是由于钻孔周围煤体受到扰动导致。

    10月22日,大部钻孔抽采浓度又一次出现上升,其中补19-5孔尤为明显,是10月21日的101倍。经落实,当天测孔时通尺400 m处单元总控制闸阀关闭,此单元连抽钻孔处于停抽状态,孔内积聚大量瓦斯,再次打开抽采时,导致所测定浓度较高。整体来看,在老孔下方所施工的注浆钻孔,对周围老孔瓦斯抽采浓度并无太大影响,进一步反应注浆钻孔并未形成帷幕,堵塞煤壁裂隙。

    2.2 第二测试地点钻孔抽采效果

    第二测试地点共计施工7个注浆钻孔,钻孔具体施工位置如图3所示,钻孔注浆前后瓦斯抽采浓度变化规律如图4所示。

    文章从投资者风险厌恶程度、单个资产投资比例控制方面做探讨,数值检验得到保守型投资者按照模型的策略进行投资将获得良好的投资收益,对其投资起到一定的指导作用。新建立模型仍有待探讨在有交易费用和最小交易单位下的投资策略变化情况,因为在国内市场上这两个因素对投资也有很大影响,今后继续探讨该方向也具有重要意义。

    图3 钻孔之间施工注浆钻孔(m)

    注浆孔于10月17日施工并注浆完毕。根据图4所示7个钻孔中,17-1孔为原3月份所施工老孔,补17-1孔为10月2日施工钻孔,其余均为10月18日后所施工新孔。根据17-1与补17-1钻孔瓦斯抽采浓度变化规律可知,钻孔浓度分别由10月11日的0.6%上升至46.2%、10.6%上升至68.2%,分别上升77倍与6.4倍,由于在10月18日新施工钻孔,不排除新孔施工对其周围煤体影响导致浓度上升。

    在每一个游戏任务环节,都在游戏中增加NPC人物,这个NPC人物只负责给玩家讲解本次任务所遇到的知识点。以下图1是游戏中的一个讲解知识点的NPC示例:

    图4中补17-1-1、补16-10-1孔从开始连抽瓦斯抽采浓度均较低,经查看封孔注浆情况,分析原因为:虽然进行了帷幕注浆,但帷幕注浆压力仅为0.4~0.9 MPa,渗透范围较小,钻孔施工对煤壁产生新的扰动,加之该两孔封孔注浆均不合格,导致抽采浓度较低。

    图4 钻孔瓦斯抽采浓度变化规律

    采取帷幕注浆措施能够有效封堵煤壁封孔段漏气通道,降低钻孔抽采混量提升瓦斯抽采浓度。根据图8可以看出,10月7日开始采取帷幕注浆措施后,相比注浆前,400 m单元计量整体抽采混量呈现出下降趋势;
    因补孔施工主要集中在590 m单元带抽区域导致590 m单元抽采混量、抽采纯量呈现出迅速上升后下降趋势;
    700 m单元抽采混量变化幅度较小。其中注浆前400 m、590 m、700 m单元平均抽采混量分别为10 959.5 m3/d、6 693 m3/d、7 202 m3/d,注浆后以上3个单元平均抽采混量分别为5 040.3 m3/d、7 213.1 m3/d、6 967.1 m3/d,相比注浆前分别下降了54.01%、-7.77%、3.28%;
    平均抽采纯量分别为由61.8 m3/d、116.7 m3/d、87.9 m3/d上升至112.7 m3/d、371.6 m3/d、118.1 m3/d,上升了82.4%、218.4%、34.4%.

    封孔:孔口下入3 m长、D40 mm钢管作为注浆管,钢管上绑扎1个封孔囊袋,囊袋固定在距离孔口2 m处、下入孔内。孔口外侧部分采用旧编制袋、合成树脂进行封堵,孔口管外露0.1 m.

    因统计钻孔总量较多,对钻孔进行单个分析工作量较大,为了对比分析帷幕注浆效果,故选取同一瓦斯含量区域钻孔进行衰减情况分析。钻孔抽采浓度衰减情况如图7所示。

    3.2 悬挂式土壤改良机设计思路 为有效避免气动助力土壤钻孔机[20]劳动条件差、单钻头效率、精度低等问题,根据农艺参数设计了悬挂式土壤改良机,结构见图2。主要由机架、行走轮、液压马达、升降架、钻坑部件、定量施肥装置、覆土板、位置传感控制装置等部分组成。牵引点与拖拉机连接。液压马达、钻坑部件安装在升降架上,其通过机架导滑槽、限位块、液压缸与机架连接。螺旋钻罩后方设有半圆形的定向出土口。螺旋钻头部设有快换钻头。升降架后方设有肥箱,肥箱下部装有步进电机控制的排肥机构,排肥机构下方的弯型排肥管正好位于螺旋钻罩后方,机架最后面安装有4个覆土板。

    3.1 钻孔注浆前后浓度变化

    考虑到注浆后水泥凝固时间,故选取注浆后2 d钻孔抽采浓度作为注浆后瓦斯抽采浓度,注浆前后钻孔瓦斯浓度对比如图5和图6所示。

    图5 注浆前后浓度变化

    图6 注浆前后浓度分布

    根据图5和图6可以看出,因注浆将钻孔封孔段周围漏气通道封堵,钻孔浓度出现明显上升。其中注浆前浓度低于1%的钻孔由168个下降至83个,下降比例达到50.6%;
    注浆前浓度大于1%、小于30%的钻孔由144个上升至233个,上升比例达到61.8%;
    而浓度大于30%的出现下降,经查看原始钻孔施工、连抽数据,发现此类钻孔为新施工钻孔,始抽浓度较高,此时间钻孔正处于快速衰减期,整体来看注浆后钻孔浓度呈现出上升趋势。

    3.2 注浆后浓度衰减规律

    通过对帷幕注浆前后钻孔浓度变化、注浆后钻孔浓度衰减情况、钻孔瓦斯抽采量变化情况、空白区帷幕注浆钻孔始抽浓度情况进行分析,以确定帷幕注浆效果。

    图7 钻孔浓度衰减情况

    根据图7可以看出,随着抽采时间延长,钻孔瓦斯抽采浓度出现不同程度的衰减,其中注浆前所施工钻孔中大部分经过6~21 d抽采浓度衰减至10%以下,另有2个钻孔经过26~32 d,抽采浓度在10%以上;
    抽采期内受帷幕注浆影响钻孔中,大部分钻孔抽采钻孔经过30~37 d后抽采浓度维持在10%以上,另有1个钻孔(补18-3)钻孔抽采浓度始终较低,该孔于抽采20 d后采取帷幕注浆措施,抽采浓度由0.2%上升至10%以上。

    3.3 钻孔瓦斯抽采量变化

    虽然单孔流量未计量,但帷幕注浆区涵盖400 m单元、590 m单元、700 m单元,通过对比注浆前后单元计量抽采量及浓度变化,以体现帷幕注浆效果。抽采量及抽采浓度变化如图8和图9所示。

    去斜率处理方法的原理如图2所示,其基本原理是采用与发射信号相同的线性调频信号作为本振信号,与目标回波信号进行差拍处理。毫米波在n个发射周期的发射信号复数形式可以表示为

    图8 抽采量变化

    图9 抽采浓度变化

    通过对不同布孔方式时邻近抽采钻孔瓦斯抽采浓度变化进行对比分析,得到如下结论:

    4) 封孔与注浆工艺:

    以错误分析理论为指导,分析学生的在笔译过程产生的语言错误,教师不仅可以把握学生的英语发展的不同阶段,同时也能认识自身翻译教学过程中的问题。更为重要的是,错误分析有助于检验学生译文的语言知识点、百科知识以及文化知识的不足,这样教师才能及时调整教学模式,学生也能调整自己的学习策略。总之,正如科德指出的那样“错误研究方法,作为是了解语言学习过程中的必要方法,它有助于我们了解语言学习者的语言变化过程,还能反映出我们的学习者处于怎样一个语言学习阶段中”。[17]

    根据图9可以看出,注浆后抽采浓度呈现出上升趋势,其中400 m、590 m、700 m单元注浆前平均抽采浓度分别为0.66%、1.79%、1.21%,注浆后上述3个单元平均抽采浓度分别为2.8%、5.31%、1.77%,相比注浆前分别升高了324.24%、196.65%、46.28%.

    3.4 空白区帷幕注浆始抽浓度情况

    通过对同一区段空白区未采取帷幕注浆与采取帷幕注浆始抽浓度情况进行分析,以查看帷幕注浆对始抽浓度影响。帷幕注浆区与未帷幕注浆区始抽浓度如图10所示。

    通过图10可以看出帷幕注浆区域钻孔始抽浓度大于未采取帷幕注浆措施区域,其中未采取帷幕注浆区钻孔抽采浓度在1.2%~20.2%,平均4.28%;
    帷幕注浆区始抽浓度在0.6%~49.6%,平均13.13%,平均始抽浓度是未采取帷幕注浆区域的3.1倍。

    图10 钻孔瓦斯抽采浓度

    通过对帷幕注浆前后钻孔浓度变化、注浆后钻孔浓度衰减情况、钻孔瓦斯抽采量变化情况、空白区帷幕注浆钻孔始抽浓度情况进行分析,得到如下结论:

    2.2 二维超声和联合四维超声对胎儿畸形的诊断准确情况对比 二维超声对肢体、颜面部畸形的诊断准确率和总诊断准确率低于联合四维超声诊断,差异具有统计学意义(P<0.05);
    两种诊断方式对其他各类胎儿畸形的诊断准确率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

    1) 采取帷幕注浆后,能够有效封堵钻孔封孔段周围裂隙,提升钻孔抽采浓度;

    2) 采取帷幕注浆前钻孔经过6~21 d抽采期,浓度衰减至10%以下;
    采取帷幕注浆措施后,钻孔衰减期延长,经过30~37 d后钻孔抽采浓度依然在10%以上,且补18-3钻孔浓度由0.2%上升至10%;

    范坚强不以为然,“就算你不肯交出那些东西,你死了,它们也跟着死了。有些事情是永远没有答案的,历史上的悬案太多了,这起车祸,就是这样的一个悬案。除了我,再没有第二个人知道真相。”

    3) 采取帷幕注浆后整体抽采纯量呈现出上升趋势,相比注浆前400 m、590 m、700 m单元分别上升了82.4%、218.4%、34.4%;
    抽采浓度呈现出上升趋势,相比注浆前400 m、590 m、700 m单元分别上升了324.24%、196.65%、46.28%;

    4) 空白区采取帷幕注浆措施后,钻孔始抽浓度有所上升,平均始抽浓度是未采取帷幕注浆区域的3.1倍。

    通过对帷幕注浆钻孔布孔方式、采取帷幕注浆后效果进行分析,得到如下结论:

    1) 为了保障帷幕注浆效果,应将帷幕注浆钻孔布置在与瓦斯抽采钻孔同一水平高度。

    2) 采取帷幕注浆措施后,能够有效封堵裂隙提升瓦斯抽采浓度,降低瓦斯抽采混量,其中空白区始抽浓度上升3.1倍;
    400 m、590 m、700 m单元抽采浓度分别上升324.24%、196.65%、46.28%;
    400 m、590 m、700 m单元抽采纯量分别上升了82.4%、218.4%、34.4%.

    3) 采取帷幕注浆后,钻孔衰减周期延长,由未采取帷幕注浆前的6~21 d延长至30~37 d以上。

    分别于24、48、72 h检测水中的COD、氨氮、SS以及BOD5含量,检测结果见表1.图1为实验用纸,图2为实验过程.

    4) 空白区实施帷幕注浆后,钻孔平均始抽浓度是未采取帷幕注浆区域的3.1倍。

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