为了解决瓦斯抽采钻孔围岩次生裂隙漏风而引起抽采后期瓦斯浓度急剧降低的难题,现场实测了钻孔周边煤岩裂隙及其尺度的分布特征,提出了裂隙封堵的颗粒级配黏液封堵材料制备方法。通过优选固相颗粒,同时以羧甲基纤维素钠为主料,以聚丙烯酸钠、明胶等为辅料制备了内掺级配颗粒的封堵黏液,测定了新型封堵材料的黏度、保水率、膨胀性等特性参数,并在现场进行了应用验证。结果表明,该新型内掺级配颗粒的黏液封孔材料稳定性好、黏性适中易注浆、膨胀率大,且与煤壁润湿接触性好。现场应用显示,相较于水泥基封孔材料可将钻孔平均瓦斯抽采浓度提高近40%。以此为基础,探讨了级配黏液对裂隙的封堵机理主要在于颗粒的桥堵堆积、支撑作用、膨胀堵塞及黏液滞留效应。

松软破碎煤层瓦斯抽采钻孔成孔过程中会存在钻孔塌陷、漏风等问题,严重影响瓦斯治理效果。钻孔支护密封一体化技术能够实现钻孔近孔口段支护与高质量封孔,为瓦斯高效抽采提供保障。余吾煤业有限责任公司S3102工作面应用钻孔支护密封一体化技术,同时将传统护孔管支护钻孔作为对照,对比分析了不同支护方式下钻孔100 d的瓦斯抽采数据。研究发现,采用钻孔支护密封一体化工艺的钻孔单孔瓦斯流量均值提升约32%,平均抽采浓度提升约46%。